El nacimiento de la radio

James Clerck Maxwell

James Clerck Maxwell, físico y matemático escocés, alumno de Faraday, en 1864 predijo la posibilidad de las ondas electromagnéticas (ondas de Radio) si se empleaban frecuencias suficientemente elevadas. Podemos decir que  Maxwell fue el auténtic

o precursor, aunque terminó sus días sin poder ver plasmadas sus teorías en realidad. El caso es excepcional al adelantarse la predicción analítica 24 años a la experimental.

Heinrich Rudolf Hertz

Posteriormente el alemán Heinrich Rudolf Hertz profesor de  la Universidad de Bonn (1857-1894) conseguía la realización práctica de la teoría de Maxwell. El desafío para Hertz consistió  en inventar el transmisor y el receptor. El emisor (excitador) estaba constituido por un carrete de Ruhmkorff de grandes dimensiones al que adaptó una especie de antena dipolo, mientras que el receptor (resonador), muy poco sensible, consistía en un anillo abierto, entre cuyas puntas podían saltar chispas. Hertz estudió las propiedades de las ondas  electromagnéticas producidas por una corriente eléctrica oscilante de gran frecuencia, demostró su naturaleza ondulatoria y llegó a determinar su longitud de onda (en su honor la 

unidad de medida de la frecuencia es el Hercio).

Edouardo Branly

Cohesor

Al cabo de poco tiempo, el médico y físico francés  Eduardo Branly (1846-1940), estudiando las variaciones de conductividad eléctrica de los metales bajo diversas condiciones, observó un fenómeno insólito: las limaduras de varios metales, bajo la influencia de ondas Hertzianas reducían considerablemente su resistencia eléctrica. Dicho fenómeno dio lugar al invento del "cohesor", un detector muy sensible comparado con el aro de Hertz. El "cohesor" consta de un tubo de cristal, dentro del cual unas limaduras metálicas que pueden ser de hierro, quedan aprisionadas entre dos émbolos metálicos. Si no están muy apretadas ofrecen una alta resistencia del orden del millón de Ohmios, pero al estar bajo la acción de las ondas electromagnéticas pasan a tener una resistencia de unos pocos Ohmios. 

Alejandro Popoff

En el año 1985 el profesor ruso de matemáticas de la Universidad de Kazán,  Alejandro Popoff, inventa la antena que asoció al tubo de limaduras de Branly  para detectar tormentas lejanas. También realizó algunas transmisiones locales por radio. La experiencia de una transmisión a distancia la realizó Branly en el Colegio Lassalle de París, desde una ventana a otra atravesando  un  patio  de  unos  20  metros.  Investigó  con  gran  número  de  materiales  de  forma  pulverulenta  y  de  limaduras, comunicando con todo detalle el resultado de sus trabajos  a la Academia de Ciencias. Posteriormente al ganar unas oposiciones de médico militar dejó sus experiencias eléctricas.

Guillermo Marconi

A los 20 años de edad el joven italiano Guillermo Marconi (reconocido mundialmente como el Padre de la Radio), basándose en las experiencias de Hertz y Branly consiguió realizar un sistema emisor receptor, utilizando respectivamente el carrete de Ruhmkorff y el cohesor de Branly. Conectó ambos aparatos a tierra y los dotó de antenas, consistentes en hilo de cobre suspendido en el espacio, y de considerable longitud lo cual hizo que la transmisión se realizara en onda larga, contrariamente a las experiencias de Hertz y Branly realizadas con ondas cortas (centimétricas).

Carborundum

En 1899 las señales de TSH. cruzaban el Canal de la Mancha y en diciembre de 1901, tras varios intentos se establecía una comunicación entre Cornualles y Terranova, cruzando el océano Atlántico por primera vez. Continuamente se realizaban perfeccionamientos, y gracias al físico-matemático inglés Oliver Lodge (1851-1940) se pudo  aplicar el fenómeno de la sintonización en el emisor y el receptor. Al cohesor de Branly, en su intento de perfeccionarlo, le salieron serios rivales como el carborundum, la galena (1904) utilizada profusamente en las "radio Galenas", el detector electrolítico y el propio (magnético) que desarrolló de Marconi.

Galena

En las radios a Galena se utilizaban las propiedades de la galena como receptor de radio, sin más que conectar una antena mediante una aguja a una piedra galena en contacto con una resistencia y un condensador. La señal era tan débil que debían utilizarse unos auriculares de alta impedancia para lograr la audición; no valían los altavoces. Desde entonces, el perfeccionamiento de los aparatos receptores de radio ha ido creciendo en  este siglo con el vertiginoso desarrollo de la electrónica: la introducción del diodo,  del triodo (que nacieron con los primeros tiempos de la radio) y del transistor (inventado por John Bardeen y Walter Battain en 1948 y perfeccionado por Shockley en 1951) supusieron hitos muy importantes en el desarrollo de la radio.

Thomas Alva Edison

Thomas Alva Edison, durante el invierno de 1879-1880, experimentando con varias formas de lámparas incandescentes, observó el ennegrecimiento del vidrio de las bombillas alrededor del filamento y que  este aumentaba con las horas de uso. Pensó que el fenómeno podría estar producido por la proyección de partículas eléctricas desprendidas del filamento.


Para lograr captarlas, dispuso una placa metálica dentro de la ampolla con una conexión al exterior, que

Bombilla de Edison

conectó alternativamente a una y otra entrada de la lámpara sin obtener resultados positivos. Luego consideró que tal vez fuera preciso polarizar dicha placa con respecto al filamento y mediante una oportuna batería, observando con un sensible galvanómetro, el fenómeno de que cuando la placa era de polaridad positiva respecto al filamento conducía una débil corriente, pero cuando era negativa no circulaba intensidad. A este fenómeno se le denominó "Efecto Edison". Edison se limitó a patentar el efecto (en toda su vida obtuvo más de 2.000 patentes) sobre el que se basa toda la electrónica moderna, sin hacer ningún uso práctico.


El diodo del Dr. Fleming

J.A. Fleming

A principios de 1881, con la fundación de  la empresa "Edison Electric  Light Company of London", el ingeniero ingles J. A. Fleming fue nombrado asesor técnico, pudiendo conocer muchos problemas relacionados con las lámparas de incandescencia. Trabajó verificando muchos de los experimentos realizados por Edison y halló la posibilidad de utilizar el "Efecto Edison" como rectificador (diodo) para corrientes alternas de baja frecuencia. En diciembre de 1896 daba por terminada esta investigación al considerar que no tenia aplicación práctica y las lámparas del laboratorio fueron almacenadas. 

En 1899 pasó a trabajar para Marconi, como asesor técnico en los trabajos preparatorios para conseguir comunicaciones de TSH a través del Atlántico. En 1900 el principal problema de  la radiocomunicación consistía en conseguir receptores más sensibles y seguros, pues el cohesor de Branly resultaba inestable, incluso era afectado por la acción del transmisor de la propia estación y el autodecohesor de Marconi daba un servicio mas seguro a consta de menor sensibilidad. En una palabra: El receptor constituya el eslabón débil de la cadena TSH. Fleming, profundamente preocupado por este problema, en  octubre de 1904 llegó a la conclusión de que tal vez fuera resuelto por el  "efecto Edison". Partiendo de  la base de que el  "diodo" podía  rectificar corrientes alternas de baja  frecuencia, se trataba de averiguar su comportamiento en corrientes alternas de altas frecuencias, y la experiencia dio resultados positivos, llegando a la conclusión de que disponía de un detector más estable y sensible que todos los demás conocidos. El circuito era sumamente simple, no empleaba batería auxiliar y la corriente que pasaba por los auriculares es rectificada por el diodo. En 1912 la "Britihs Marcony Company" construyó un receptor con este tipo de detector y las válvulas empleadas se guardan en el Museo de Las Ciencias de Londres