Telefone

O telefone transforma as vibrações da voz numa corrente elétrica variável, envia-a por um fio e volta a transformá-la em som na outra ponta. Alexander Graham Bell patenteou-o em março de 1876; dois anos depois, os seus telefones magnéticos estavam em uso comercial, e o microfone de carvão e as centrais depressa fizeram dele um serviço público.

O que é

Um telefone leva a própria voz por um par de fios. Um transmissor transforma as ondas de pressão da voz numa corrente elétrica cuja intensidade acompanha as variações da pressão sonora; um recetor, na outra ponta, usa essa corrente para mexer uma placa fina e recriar o som.

A gravura mostra um dos telefones de mão de Bell de 1877 e 1878, um instrumento de madeira torneada a que chamavam butterstamp, por lembrar um carimbo de manteiga. O mesmo aparelho servia para falar e para ouvir, e funcionava sem pilha: era a própria voz que produzia a corrente.

Como funciona

O telefone de cordel transmite o som mecanicamente: a voz faz vibrar o fundo de uma lata e o cordel esticado faz vibrar o da outra.

Dentro da caixa de madeira do butterstamp, um íman em barra de aço percorre todo o cabo. Na ponta da frente há uma peça polar curta de ferro macio, envolvida por uma bobina de fio de cobre fino e isolado. Mesmo à frente do polo, separado dele por uma folga de uma fração de milímetro, um disco fino de ferro, a membrana, está preso pela borda atrás do bocal. As duas pontas da bobina saem para terminais na traseira, e daí um par de fios segue para o outro telefone.

Quando alguém fala para o bocal, a pressão do ar sobre a membrana sobe e desce, e o disco curva-se para dentro e para fora muito ligeiramente. Sempre que se aproxima do polo, passa pelo ferro uma parte maior do campo do íman; sempre que se afasta, uma parte menor. Um campo magnético variável numa bobina cria nela uma tensão, e assim a bobina envia pela linha uma corrente alternada fraca que acompanha a forma da onda sonora.

No microfone de carvão, a membrana comprime uma cápsula de grãos de carvão, de modo que a corrente de uma pilha varia com a voz.

Na outra ponta, a mesma corrente percorre a bobina do segundo telefone. Reforça ou enfraquece a atração do íman permanente sobre a membrana desse aparelho, que se mexe assim ao ritmo da de quem fala e põe a vibrar o ar à sua frente. Toda a energia vem da voz, por isso o som é fraco e o alcance curto. A partir do fim da década de 1870, os telefones passaram a ter um microfone de carvão: a membrana carrega no carvão, cuja resistência elétrica desce quando é comprimido, e assim a voz faz variar a corrente de uma pilha em vez de a produzir. O sinal ficava muito mais forte.

Como construir

Dois altifalantes pequenos mostram o mesmo princípio, a passagem reversível entre som, movimento e corrente. São construídos de outra maneira que o aparelho de Bell: no altifalante, a bobina está presa à membrana e mexe-se com ela no campo de um íman, enquanto no butterstamp a bobina e o íman ficam parados e só a membrana de ferro se mexe. Ligados um ao outro, dois altifalantes formam um telefone sem pilha.

Reunir o material. São precisos dois altifalantes pequenos iguais, de 8 ohms e 5 a 8 cm de diâmetro, comprados avulso ou tirados de brinquedos a pilhas depois de lhes retirar as pilhas (nunca de rádios ou de outros aparelhos que funcionam ligados à corrente, mesmo desligados: algumas peças ficam carregadas), e alguns metros de fio duplo de campainha ou de cabo de altifalante.

Ligar os fios. Descarne um centímetro em cada ponta do cabo. Ligue um condutor ao primeiro terminal de cada altifalante e o outro condutor ao segundo terminal de cada um, com terminais de parafuso ou torcendo e isolando as emendas com fita.

Falar. Comece com um cabo curto e depois estenda-o entre duas divisões com a porta fechada, para que o seu parceiro não o ouça diretamente. Fale alto e muito perto de uma membrana enquanto ele encosta o outro altifalante ao ouvido; depois desligue um fio e repita, para confirmar que o som passa mesmo pela linha. Conte com uma voz fraca; o resultado depende dos altifalantes: se nada chegar, encurte o cabo ou experimente altifalantes de outro tamanho. Troquem de papéis: cada altifalante serve de transmissor e de recetor, como o butterstamp.

Comparar. Faça também um telefone de cordel com duas latas ou copos de cartão e alguns metros de cordel atado num furo no fundo de cada um. Mantenha o cordel esticado e longe de obstáculos, e compare os dois.

Segurança. Este circuito não precisa de pilha e nunca deve ser ligado à corrente da rede nem a uma linha telefónica, que transportam tensões perigosas. As latas abertas têm arestas cortantes: lime-as ou cubra-as com fita. Não grite diretamente para o ouvido de ninguém através de nenhum dos telefones.

História e evolução

Antes de Bell, vários inventores tentaram transmitir a fala pela eletricidade. Em 1861, Philipp Reis apresentou em Frankfurt um aparelho a que chamou telefone, mas que não passou de curiosidade. Antonio Meucci entregou em 1871 um pedido preliminar de patente (caveat) para um «telégrafo sonoro» e deixou-o caducar em 1874; a sua prioridade continua a ser discutida.

O transmissor de líquido de Bell, março de 1876: a voz faz vibrar a membrana, o fio mergulha mais ou menos na água acidulada e a corrente varia.

Bell, que trabalhava então em Boston, entregou o pedido de patente a 14 de fevereiro de 1876, no mesmo dia em que Elisha Gray apresentava um caveat com uma ideia semelhante, e continua em disputa qual dos documentos chegou primeiro. A patente n.º 174 465 foi concedida a 7 de março. Três dias depois, com um transmissor de líquido, Bell dirigiu a sua primeira frase claramente inteligível ao seu assistente Thomas Watson. Depressa trocou o transmissor de líquido pelo telefone magnético, patenteado a 30 de janeiro de 1877. A 12 de fevereiro de 1877, uma plateia reunida em Salem ouviu um orador que falava de Boston, a cerca de 26 km.

Thomas Edison concebeu um transmissor de carvão em 1877, e Henry Hunnings, em Inglaterra, usou carvão em grão. A primeira central comercial abriu em New Haven, no Connecticut, a 28 de janeiro de 1878, com 21 assinantes ligados à mão num quadro comutador. As centrais automáticas de Almon Strowger permitiram depois aos assinantes fazer eles próprios as ligações, o que o disco numerado facilitou a partir de 1896. Na década de 1950, os Estados Unidos tinham mais de metade dos telefones do mundo.