Serieko beste artikulu batzuk:
- Erreleboaren historia
- Ordenagailu elektronikoen historia
- Transistorearen historia
- Interneteko historia
Π nola ikasi genuen zientzialari eta irakasle estatubatuar batek Europan zehar bidaiatu nuen lehen aldiz. Londres bisitatzen ari zela, bisita berezia egin zion biziki errespetatzen zuen gizon bati, matematikari bati . Henryrekin batera bere laguna, Alexander Bach, eta bere ezagun berria, telegrafoaren alorreko esperimentatzailea ere izan zen, . Babbage-k gonbidatuei esan zien laster bere kalkulu-makina Legebiltzarkideari erakutsiko ziola, baina are plazer handiagoarekin konpartitu zuen bere makina berriaren ideia, "lehenengoaren gaitasunak asko gaindituko dituena". Henryk plan honi buruzko informazio orokorra jaso zuen bere egunkarian:
Makina hau bi zatitan banatzen da, B. jaunak biltegia deitzen diona eta bigarrenari errota. Biltegia gurpilez beteta dago zenbakiekin margotuta. Aldian behin, palankak atera eta errotan mugitzen dituzte, bertan behar diren manipulazioak egiten baitira. Amaitzean, makina honek izaera aljebraikoko edozein formula taularatu ahal izango du.
Historialariak ezin du saihestu gizakien bizitzako halako ausazko bidegurutzeetatik bizkarrezurra dariola hotzikara bat sentitu. Hemen informatika-makinen historiaren bi hari gurutzatu ziren, horietako bat bere amaierara iristen ari zen, eta bestea hasi besterik ez zen.
Azken finean, Babbage-ren makina ordenagailu unibertsal modernoen historiaren hasiera gisa aurkezten den arren, haien arteko lotura nahiko ahula da. Bere makina (inoiz eraiki ez zuena) konputazio mekanikoaren ametsaren gailurra izan zen. Leibnizek lehen aldiz adierazitako amets hau Erdi Aroaren amaieratik artisauek sortutako erloju-mekanismo gero eta konplexuagoetan inspiratu zen. Baina erabilera orokorreko ordenagailurik ez da mekanika hutsez eraiki βzeregin oso zaila daβ.
Baina Henryk eta beste batzuek asmatutako errele elektromagnetikoa nahiko erraz inplementa daiteke zirkuitu informatikoetan, eta horren konplexutasuna imajinaezina dirudi hura gabe. Hala ere, puntu hau hamarkada batzuk falta ziren oraindik, eta Henryk eta bere garaikideek ezin zuten halako garapenik aurreikusi. Gaur egungo mundu digitala posible egin zuten transistore ugariren arbaso bihurtu zen, gure bizitza modernoarekin hain uztartuta. Erreleek hasierako ordenagailu programagarrien barneak bete zituzten, laburki gobernatu zuten lehengusu elektroniko hutsek ordezkatu aurretik.
Erreleak hainbat aldiz asmatu ziren modu independentean 1830eko hamarkadan. Bere helburuak askotarikoak ziren (bere asmatzaileetatik bostek gutxienez hiru aplikazio sortu zituzten) - erabileraren adibideak ere bai. Baina komenigarria da erabilera bikoitzeko gailu gisa pentsatzea. Beste gailu elektriko bat kontrolatzen duen etengailu gisa erabil daiteke (beste errele bat barne), edo seinale ahul bat indartsu bihurtzen duen anplifikadore gisa.
Aldatu
Joseph Henryk pertsona bakarrean konbinatu zituen filosofia naturalaren, mekanikaren eta telegrafo mekanikoaren arazoaren inguruko ezagutza sakona. 1830eko hamarkadan, beharbada Wheatstonek bakarrik zuen halako ezaugarri multzo bat. 1831rako, 2,5 km-ko luzera zuen zirkuitu bat eraiki zuen kanpai bat martxan jartzeko, inoiz eraiki den iman indartsuena erabiliz. Beharbada, telegrafoan hain aktibo lan egiten jarraitu izan balu, eta Morse-k erakutsi zuen irmotasun bera erakutsiko balu, orduan bere izena testu-liburuetan sartuko zen.
Baina Henryk, Albanyko Akademian eta geroago New Jerseyko Collegen (gaur egun Princeton Unibertsitatean), gailu elektrikoak eraiki eta hobetu zituen ikerketa, irakaskuntza eta demostrazio zientifikorako. Ez zitzaion interesatzen tresna pedagogiko bat mezularitza sistema bihurtzea.
1835. urtearen inguruan bi zirkuitu erabiliz erakustaldi berezi bat egin zuen. Gogoratu Henryk elektrizitatearen bi dimentsio aurkitu zituela: intentsitatea eta kantitatea (tentsioa eta korrontea deitzen diegu). Elektromagnetismoa distantzia luzeetan transmititzeko bateria eta iman intentsibodun zirkuituak sortu zituen, eta bateria eta iman kuantitatibodun zirkuituak potentzia handiko indar elektromagnetikoak sortzeko.
Bere unitate berriak bi propietateak konbinatzen zituen. Elektroiman kuantitatibo indartsu batek ehunka kilogramoko karga altxa dezake. Begizta luze baten amaierako iman bizi bat erabiltzen zen metalezko hari txiki bat altxatzeko: etengailu bat. Zirkuitu intentsiboa ixteak imanak alanbrea altxatu zuen, eta horrek etengailua eta zirkuitu kuantitatiboa ireki zituen. Orduan, elektroiman kuantitatiboak bere karga jaitsi zuen bat-batean istripu gorgarri batekin.
Errele hau -eta hau da iman bizi batek eta haren hariak betetzen duten papera- beharrezkoa izan zen energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzen zela frogatzeko, baita indar txiki batek handi bat nola kontrola dezakeen erakusteko. Zirkuitua osatzeko alanbrea arinki murgiltzeak etengailu txikia apur bat mugitzea eragingo luke, eta horren ondorioz nahikoa metal erortzearen hondamendia eragingo luke haren azpian zutik egoteko adina ergela zapaltzeko. Henryrentzat, erreleboa printzipio zientifikoak frogatzeko tresna bat zen. Palanka elektriko bat zen.
Henry izan zen ziurrenik modu honetan bi zirkuitu konektatzen lehena, eta horrela, zirkuitu baten elektromagnetismoa erabiliz, bestea kontrolatzen zuen. Bigarren postua, dakigunez, William Cook eta Charles Wheatstoneri dagokio, nahiz eta helburu guztiz desberdinak izan.
1836ko martxoan, seinaleak transmititzeko orratz galvaniko bat erabiltzen zuen telegrafo baten Heidelbergen egindako manifestazio batera joan eta gutxira, Cook musika-kutxa batean inspiratu zen. Cookek uste zuen benetako telegrafo batean letrak irudikatzeko orratzak erabiltzeak hainbat orratz beharko lituzkeela, eta hauek hainbat zirkuitu beharko liratekeela. Cookek elektroimanak mekanismoa aktibatzea nahi zuen, dagoeneko nahi bezain konplexua izan zitekeen nahi den letra erakusteko.
Musika-kutxa baten antza zuen makina bat irudikatu zuen, pin ugariz inguratutako upel batekin. Upelaren alde batean letrak dituen eskala zirkular bat egon behar du. Telegrafo linearen mutur bakoitzean halako kutxa bat egon beharko litzateke. Kargatutako malgukiak kanoia biratzea eragin beharko luke, baina gehienetan tapoiak blokeatuko du. Telegrafo tekla sakatzean, zirkuitua ixten da, eta horrek bi sarrailak irekitzen dituzten elektroimanak aktibatzen ditu eta bi makinak biratzen dira. Eskalan nahi duzun letra erakusten denean, tekla askatu egiten da, sarrailak bere lekuan sartzen dira eta upelen mugimendua gelditzen da. Cookek, jakin gabe, Ronalden telegrafoaren eredu kronometrikoa birsortu zuen, bi hamarkada lehenago asmatua, eta Shapp anaien lehen esperimentuak telegrafoarekin (soinua soilik erabiltzen zuten, ez elektrizitatea, dialak sinkronizatzeko).
Cook konturatu zen mekanismo berak telegrafoaren aspaldiko arazo bat konpontzen lagun zezakeela: mezu berri baten berri jaso zuen alderdiari jakinaraztea. Horretarako, bigarren zirkuitu bat erabil dezakezu beste elektroiman batekin, kanpai mekaniko bat aktibatuko lukeena. Zirkuitua ixteak tapoia atzera egingo luke eta txirrina jotzen zuen.
1837ko martxoan, Cook Wheatstonerekin telegrafoan lanean hasi zen, eta garai honetan bigarren zirkuitu baten beharra aztertzen hasi ziren. Alarma-seinalerako zirkuitu independente bat instalatu beharrean (eta hari osagarriak exekutatu beharrean), ez al litzateke errazagoa izango zirkuitu nagusia seinalea kontrolatzeko erabiltzea?
Ordurako Cook eta Wheatstone orratzaren diseinura itzuli ziren, eta nahiko begien bistakoa zen hari zati txiki bat orratz bati konektatu zitekeela eta, horrela, bere muturra elektroiman batek erakartzen zuenean, bere isatsak bigarren zirkuitu bat osatuko zuen. Zirkuitu honek seinalea gidatuko luke. Tarte jakin baten ondoren, mezuaren hartzaileak esnatzeko, seinalea itzaltzeko eta arkatza eta papera prestatzeko denbora izan zezakeen, jadanik orratza erabil zitekeen mezua ohiko moduan transmititzeko.
Bi urtean zehar, bi kontinentetan, bitan, bi helburu ezberdinetarako, jendea konturatu zen elektroiman bat etengailu gisa erabil zitekeela beste zirkuitu bat kontrolatzeko. Baina bi zirkuituen arteko elkarrekintza modu guztiz ezberdina ere imajinatu ahal izan zen.
Anplifikadorea
1837ko udazkenerako, Samuel Morse ziur zegoen telegrafo elektrikoaren ideiak funtzionatu zezakeela. Henryren bateria eta iman bizia erabiliz, mezuak bidali zituen kilometro erdiko distantziara. Baina Kongresuari frogatzeko bere telegrafoak kontinente osoan mezuak igor ditzakeela, askoz gehiago behar zuen. Argi zegoen bateriak zenbaterainoko indarra zuten, noizbait zirkuitua luzeegia bihurtuko zela seinale ulergarria beste muturreraino transmititzeko. Baina Morse konturatu zen, distantziarekin potentzia handia jaitsi arren, elektroimanak beste zirkuitu bat ireki eta itxi zezakeela, bere bateriaz elikatuta, zeinak seinalea gehiago transmititu zezakeela. Prozesua behar adina aldiz errepika daiteke eta edozein luzeratako distantziak bete. Horregatik, tarteko iman horiei "errele" deitzen zitzaien, zaldiak aldatzeko posta-geltokiak bezala. Mezu elektrikoa ahultzen ari zen bikotekidearengandik jaso zuten eta indar berrituarekin aurrera eraman zuten.
Ezinezkoa da ideia hori Henryren lanetan inspiratu zen ala ez zehaztea, baina Morse izan zen, zalantzarik gabe, erreleboak horretarako erabili zituen lehena. Berarentzat, errele bat ez zen etengailu bat, anplifikadore bat baizik, seinale ahul bat indartsu bihurtzeko gai dena.
Atlantikoaren beste aldean garai berean , Londresko farmazialari batek, antzeko ideia bat egin zuen. Ziurrenik 1835 inguruan interesatu zitzaion telegrafoari buruz. 1837 hasieran Londresko ipar-mendebaldeko Regent's Park-en kilometro eta erdiko zirkuitu batekin esperimentatzen ari zen erregularki.
Cook eta Wheatstonek 1837ko martxoan elkartu eta gutxira, Davyk lehia sentitu zuen eta sistema praktiko bat eraikitzeko serioago pentsatzen hasi zen. Hariaren luzera handitu ahala orratz galbanikoaren deflexio-indarra nabarmen gutxitzen zela ohartu zen. Urte asko geroago idatzi zuenez:
Orduan pentsatu nuen orratzaren mugimendurik txikiena ere, ile baten lodiera, nahikoa izango zela bi gainazal metaliko kontaktuan jartzeko, bertako bateriaren menpeko zirkuitu berri bat osatuz; eta hau betirako errepika daiteke.
Daveyk seinale elektriko ahula indartsu bihurtzeko ideia honi "berritze elektrikoa" deitu zion. Baina ez zuen konturatu telegrafoari buruzko ideia hau edo beste edozein. Telegrafoaren patentea jaso zuen 1838an, Cook eta Wheatstonetik independenteki. Baina 1839an Australiara joan zen, zorigaiztoko ezkontza batetik ihesi, eta jarduera-eremua lehiakideen esku utzi zuen. Haien telegrafo konpainiak patente hau erosi zuen urte batzuk geroago.
Erreleboak munduan
Teknologiaren historian, arreta handia jartzen diegu sistemei, baina askotan haien osagaiak alde batera uzten ditugu. Telegrafoaren, telefonoaren, argi elektrikoaren historia trazatzen dugu eta haien sortzaileak gure onespenaren izpi epeletan bainatzen ditugu. Baina sistema horiek itzalean lasai hazi ziren elementuen konbinazio, birkonbinazio eta aldaketaren bidez soilik sortu ahal izan ziren.
Erreleboa da horrelako elementu bat. Azkar eboluzionatu eta dibertsifikatu zen telegrafo sareak ugaltzen hasi zirenean 1840 eta 1850 hamarkadetan. Hurrengo mendean, hainbat motatako sistema elektrikoetan agertu zen. Lehen aldaketa metalezko armadura zurrun bat erabiltzea izan zen, telegrafo-seinale batean bezala, zirkuitua osatzeko. Elektroimana itzali ondoren, armadura zirkuitutik deskonektatu zen malguki baten bidez. Mekanismo hau alanbre edo orratz zatiak baino fidagarriagoa eta iraunkorragoa zen. Lehenetsita itxitako ereduak ere garatu ziren, jatorrizko diseinu irekiaz gain.
mende amaierako errelebo tipikoa. T malgukiak B armadura C terminalean ukitzen ez du. M elektroimana aktibatzen denean, malgukia gainditzen du eta W hariaren eta C terminalaren arteko zirkuitua osatzen du.
Telegrafiaren lehen urteetan, erreleak oso gutxitan erabiltzen ziren anplifikatzaile edo "berritzaile" gisa, zirkuitu bakarra 150 km-tan heda zitekeelako. Baina oso erabilgarriak ziren korronte baxuko linea luzeak konbinatzeko beste makinak elikatzeko erabil zitezkeen tentsio handiko linea lokalekin, adibidez, Morse grabagailu bat.
mendearen bigarren zatian Estatu Batuetako dozenaka patentek errele mota berriak eta haien aplikazio berriak deskribatzen zituzten. Errele diferentzial batek, bobina zatitzen zuen efektu elektromagnetikoa norabide batean ezeztatu eta bestean anplifikatu zedin, telegrafia duplexa erabiltzea ahalbidetzen zuen: hari batean kontrako noranzkoetan bidaiatzen zuten bi seinale. Thomas Edisonek errele polarizatua (edo polarizatua) erabili zuen kable bakarrean 4 seinale aldi berean bidaltzeko gai den quadruplex bat sortzeko: bi norabide bakoitzean. Errele polarizatu batean, armadura bera indarrari baino korrontearen norabideari erantzuten zion iman iraunkor bat zen. Iman iraunkorrei esker, piztu ondoren irekita edo itxita geratzen ziren etengailu-kontaktuekin erreleak egitea posible zen.
Errele polarizatua
Telegrafoaz gain, erreleak erabiltzen hasi ziren trenbideen seinaleztapen sistemetan. Potentzia transmititzeko sareen agerpenarekin, erreleak erabiltzen hasi ziren sistema hauetan, batez ere babes-gailu gisa.
Baina sare zabal eta konplexu horiek ere ez zieten erreleei eskaintzeko gai zirenak baino gehiago eskatzen. Telegrafoa eta trenbidea hiri guztietara iristen ziren, baina ez eraikin guztietara. Hamarnaka mila amaiera-puntu zituzten, baina ez milioika. Transmisio elektrikoko sistemei berdin zitzaien non amaitzen ziren: tokiko zirkuitu bati korrontea hornitzen zuten, eta etxe eta negozio bakoitzak behar adina har zezakeen.
Telefonoa guztiz bestelako kontua zen. Telefonoek puntu batetik bestera, edozein etxetik edo bulegotik beste edozeinetara komunikatu behar zuten, eta, beraz, aurrekaririk gabeko eskalan kontrol-zirkuituak behar zituzten. Harietan zehar bibrazio moduan zetorren giza ahotsa seinale aberatsa zen, baina ahula. Horregatik, distantzia luzeko telefono bidezko komunikazioek kalitate hobeko anplifikadoreak behar zituzten. Kontuan izan zen etengailuek anplifikadoreekin ere funtziona dezaketela. Orain telefono sareek, beste edozein sistemak baino gehiago, etengailuen bilakaera kontrolatzen zuten.
Zer irakurri
β’ James B. Calvert, βThe Electromagnetic Telegraphβ
β’ Franklin Leonard Pope, βTelegrafo elektrikoaren praktika modernoaβ (1891)
Iturria: www.habr.com