Rádio

A rádio envia sinais através do espaço sob a forma de ondas eletromagnéticas, produzidas por uma corrente que oscila muito depressa num fio e captadas por outro fio distante. Guglielmo Marconi transformou experiências de laboratório numa telegrafia sem fios funcional em 1895, e a radiodifusão de voz e música seguiu-se no início do século XX.

O que é

Um emissor de rádio faz oscilar muito depressa uma corrente num fio, a antena, que emite ondas eletromagnéticas à velocidade da luz. Ao encontrar outro fio, as ondas criam nele uma cópia minúscula da corrente original, que um recetor transforma em som ou em traços numa fita de papel.

A prancha mostra o primeiro sistema prático, a telegrafia de faísca de Marconi, de 1896, que só enviava os pontos e traços do código Morse. No início da década de 1920, já havia estações a emitir voz e música para recetores nas casas.

Como funciona

Quando uma faísca saltava no oscilador de Hertz, uma faísca minúscula saltava no anel do outro lado da sala.

No emissor, uma bateria alimenta uma bobina de indução através do manipulador Morse. A bobina eleva a tensão a muitos milhares de volts e carrega duas esferas de latão separadas por um pequeno intervalo. Quando a tensão é suficiente, salta uma faísca que, enquanto dura, deixa a carga ir e vir pela antena a frequência muito alta. Cada faísca envia uma curta rajada de ondas. Um toque breve no manipulador dá um ponto no recetor; um toque longo, um traço.

Marconi ergueu um fio vertical comprido num mastro e ligou o outro lado do centelhador a uma placa de metal enterrada. Com esta antena ligada à terra, o alcance passou de algumas centenas de metros para quilómetros.

No detetor de bigode de gato, um fio fino sobre um cristal de galena só deixa passar a corrente num sentido.

O recetor também tinha antena e terra, com um coesor entre elas: um pequeno tubo de vidro com limalha metálica solta entre dois tampões de prata. Normalmente a limalha conduz mal. As ondas que chegam fazem os grãos aderir uns aos outros e conduzir, e uma pilha local pode então fazer passar corrente e acionar um relé, que comanda uma campainha ou um registador Morse. Um pequeno martelo bate depois no tubo para soltar a limalha antes do sinal seguinte.

Os emissores de faísca espalhavam a energia por uma larga banda de frequências e interferiam uns com os outros. Os circuitos sintonizados, feitos de uma bobina e de um condensador, permitiram a cada estação manter a sua frequência. Os emissores seguintes produziam uma onda contínua cuja intensidade acompanhava a voz: é a modulação de amplitude, ou AM. No recetor, um detetor, primeiro um cristal e depois uma válvula, retira a onda de rádio e deixa o som.

Como construir

O rádio mais simples que funciona é o rádio de galena. Não precisa de pilha, porque toda a energia vem das ondas da estação. A bobina e o condensador abaixo sintonizam boa parte da banda AM de onda média, conforme a antena, e o aparelho funciona melhor ao alcance de um emissor potente.

Montar uma antena. Esticar 15 a 30 metros de fio de cobre, o mais alto e direito possível, entre duas árvores ou postes, com isoladores nas duas pontas, e descer um fio até ao rádio.

Fazer uma terra. Cravar uma vara de cobre ou de aço galvanizado um metro em terreno húmido e ligá-la com um fio curto e grosso. Nunca usar um tubo de gás.

Bobinar. Num tubo de cartão ou de plástico com cerca de 8 cm de diâmetro, enrolar 60 a 90 espiras juntas de fio de cobre esmaltado de 0,3 a 0,5 mm. Fazer uma derivação a cada dez espiras e raspar o esmalte onde se vai ligar.

Juntar um condensador de sintonia. Um condensador variável com um máximo de cerca de 350 a 500 picofarads, comprado ou aproveitado de um velho rádio a pilhas e ligado aos terminais da bobina, sintoniza as estações. Não abrir aparelhos antigos ligados à rede elétrica: os seus condensadores podem guardar uma carga perigosa muito tempo depois de desligados da tomada. Sem condensador variável, ainda se consegue sintonizar de forma aproximada mudando a antena de uma derivação para outra.

Montar um detetor. Um díodo de germânio é o mais fácil. Um pedaço de galena tocado de leve por um fio fino também funciona, com paciência.

Ligar e ouvir. Ligar a terra à base da bobina e a antena a uma das derivações: menos espiras sintonizam frequências mais altas, mais espiras frequências mais baixas, e uma antena comprida costuma funcionar melhor numa derivação a meio. Ligar o detetor e o auricular em série e pôr esse par também aos terminais da bobina. Usar um auricular de cristal de alta impedância com uma resistência de cerca de 50 a 100 quilo-ohms em paralelo, ou uns auscultadores antigos de alta impedância; os auriculares modernos de baixa impedância carregam demasiado o circuito. Rodar o condensador devagar.

Segurança. Uma antena exterior atrai raios: desligá-la e ligá-la à terra antes de uma trovoada se aproximar, e nunca lhe tocar durante uma. A vara de terra do rádio não protege contra raios; uma antena exterior permanente precisa de um para-raios adequado e de uma ligação à terra instalados segundo as regras locais. Manter todos os fios bem longe das linhas elétricas, cujo contacto pode matar, e não subir a telhados sem uma escada segura e outra pessoa. Não construir um emissor: a maioria dos emissores exige licença, e os emissores de faísca são proibidos em todo o lado porque interferem com outros serviços. As bobinas de indução produzem milhares de volts e dão choques dolorosos e perigosos.

História e evolução

Em 1865, James Clerk Maxwell previu que os campos elétrico e magnético podiam propagar-se juntos como ondas. Entre 1886 e 1888, em Karlsruhe, Heinrich Hertz produziu essas ondas com faíscas, detetou-as do outro lado do laboratório com um anel de fio e mostrou que se comportavam como a luz. Édouard Branly (1890) e Oliver Lodge (1894) desenvolveram o coesor, um tubo com limalha metálica que passa a conduzir quando as ondas chegam. A 7 de maio de 1895, Alexander Popov apresentou em São Petersburgo um recetor com coesor de batida automática, construído para registar trovoadas distantes.

O tríodo amplificava sinais fracos, o que melhorou a receção e ajudou a radiodifusão a espalhar-se.

Guglielmo Marconi, que trabalhava na Villa Griffone da família, perto de Bolonha, visou desde o início a telegrafia. No verão de 1895, com uma antena vertical ligada à terra, enviou sinais a cerca de dois quilómetros, para lá da colina dos Celestini, e um ajudante do outro lado confirmou a receção com um tiro. Em 1896 mudou-se para Inglaterra e requereu a patente. A 12 de dezembro de 1901, em Signal Hill, na Terra Nova, ele e George Kemp ouviram os três pontos da letra S enviados de Poldhu, na Cornualha, através de um fio erguido por um papagaio. Alguns historiadores acham que só ouviram ruído, mas um serviço transatlântico regular abriu em 1907.

A 21 de dezembro de 1906, Reginald Fessenden transmitiu voz e música pela rádio a partir de Brant Rock, no Massachusetts, perante testemunhas convidadas. Escreveu mais tarde que, na véspera de Natal, emitira um programa para navios no mar; esse relato data de 1932, e não se encontrou nenhum registo dele de 1906. A 2 de novembro de 1920, a estação KDKA da Westinghouse, em Pittsburgh, transmitiu os resultados da eleição presidencial, e na década de 1950 os transístores fizeram os rádios caber no bolso.