Telegrafering utan tråd

af lektor P, G. Laurin.

Ur Bilaga 2 till “TEKNISKA SAMFUNDETS HANDLINGAR” l899!!!
Denna artikel har tidigare också publicerats i årsboken från 1988 för Amatörradiohistoriska Föreningen i Västsverige.

Man har länge vetat, att den elektriska gnistan är oscillerande. När alltså en gnista hoppar över från den positiva till den negativa polen, så följes denna första urladdning ögonblickligen af en annan i motsatt riktning. Och på så sätt hoppar gnistan några gånger fram och tillbaka mellan de båda polerna.

Man kan beräkna svängningstalen för de elektriska rörelserna enligt en mycket enkel formel. Svängningarna äro beroende af ledarnas själfinduktion och kapacitet. Och liksom omnämnda förhållande med afseende på den elektriska gnistan var bekant, så var det
äfven kändt, att svängningarna hos densamma framkallade vägrörelser i etern. Och enligt
Maxwells teori måste dessa s. k. elektriska vågor utbreda sig i etern lika som ljusvågorna.
Ar 1864 uppställde han sin teori och kunde med bestämdhet påstå, att de förra vågorna
återkastas , brytes och polariseras alldeles som de senare och att de ha samma utbredningshastighet som ljusvågorna nämligen 300 km. i sek.

Men det dröjde sedan nära 1/4 sekel, innan några säkra experimentella bevis för sanningen af hans teori framlades. Bevisen kommer från tysken Hertz i Karlsruhe, som år
1888 lyckades göra en serie vackra försök, genom hvilka han påvisads dessa elektriska
vågors existens. Den engelske fysikern Lodge hade år 1876 upptäckt ungefär samma fenomen som Hertz, men han hade icke så varit på sin vakt som Hertz och fullföljde därför
icke sin upptäckt. Hertz gick till väga på följ ande sätt. Han lät från en gnistledare utgå
elektriska vågor i ett rum. På ungefår 10 meters afstånd från gnistbildaren ställde, han en
stor metallskärm. Af denna skärm reflekterades de elektriska vågorna. Sedan gick han från
gnistbildaren mot skärmen med en cirkelformigt böjd koppartråd hvilkens båda ändar
befunno sig på ungefär 1/10 millimeters afstånd från hvarandra, och fann då, att på somliga ställen i rummet sprungo gnistor fram mellan trådändarna och på andra icke. På somliga ställen funnes således svängningsrörelser, (s. k. svängningsbukar) men på andra, där inga gnistor framkallades, voro s. k. svängningsknutar. Genom att mäta avståndet mellan två svängningsknutar bestämde han våglängden. Då han, såsom ofvan nämnts, kunde beräkna svängningstalet så var därmed utbredningshastigheten funnen. Den befanns ungefär = Ijuset. Äfven brytning, polarisation m. m. undersöktes och bekräftelsen af Maxwells förutsägelser var fullständig.

Våglängden är beroende af svängningstalen, och dessa åter bero på urladdames själfinduktion och kapacitet. De vågor, Hertz lyckades framställa, voro 10 m långa, men vi äro i stånd att framkalla sådana, som endast äro 6 mm hvilket motsvarar 50 tusen miljoner svängningar pr sek. Att få långa elektriska vågor är ingen svårighet.

För jämförelse hänvisas till följande tabell, som framställer våglängd och svängningstal
bos såväl de elektriska vågorna som de olika slagen af ljusvågor.

.                                  Våglängd:                               Sv:tal pr sek:
Elektr. vågor :         > 6 mm.                                  < 50,000 mill.
Ultra röda ljusv,     <50,000 mill:del mm.        6                 bill.
Röda              ”            800          »         »              400             »
Violetta         »           400           »        »               800:           »
Ultra viol      »           100           »         »              3,000         »

Som man finner t är det ett duktigt hopp mellan våglängden b hos de elektr, vågorna
och de ultraröda ljusv. och om vågor med våglängder mellan dessa har man ännu icke
någon kännedom. En stämgaffel, som gör 1,000 svängningar i sek., skulle bahöfva 121,000
år för att göra lika många svängningar som det röda ljuset gör på en sek. Men nu är att
märka att en lysande partikel icke håller på att svänga en hel sek., sannolikt mindre än en
milliondels sek. På så sätt hinna de elektriska gnistorna icke utföra många svängningar.
De ljusutsändande partiklarna göra åtminstone 50 tusen svängningar, innan deras rörelse
domnar bort men en elektrisk gnista gör högst 50 svängningar.

Men nu gäller det att upptäcka de elektriska vågorna. Förr var detta förenadt med stora
svårigheter, men nu går det mycket lätt. Man begagnar sig af ett glasrör, vid hvars båda
ändar sitta korkar, genom hvilka går en messingsstång. l röret finnes metallpulver. t. ex. en
knivsudd järnfilspån, som ligger omgifvet af tvenne messingsskifvor. l vanliga fall är metallpulvret oledande för elektricitet, men om en våg från en elektrisk gnista träffar glasröret, så blir det ledande. Och detta rör är mycket känsligt för vågor af detta slag och utgör det bästa medel, som man hittills känner för upptäckande af dem. Man kan visserligen icke ännu upptäcka dem på. något större afstånd men dock på vida längre än hvad det lyckades för Hertz. Han måste nöja sig med att upptäcka dem på endast några meters afstånd, då vi däremot nu kunna upptäcka dem på 2 mils afstånd. Etervågor utgå naturligtvis åt alla håll i rymden, och vi kunna därför lätt tänka oss” att det icke kan finnas just så stor energimängd kvar, sedan vågorna passerat en sträcka af 2 mil, då naturligtvis etervågorna blitva allt svagare ju större afståndet är; men de äro dock tillräckligt starka. för att göra detta här lilla glasröret ledande. Och när då en ström går genom röret, så kommer den att verka på ett relais, och därvid sker att en annan ström slutes på vanligt telegrafmanér. När relais’et påverkas, går accumulatorströmmen genom morse-apparaten, och när så strömmen i relais slutes, gifver morse-apparaten ett tecken. Relaiset förblir ledande, tills pulverröret skakas på något sätt.

Det är därför mycket viktigt att skakningen måste vara fullt effektiv, så att strömmen kan
upphöra i samma. ögonblick som skakningen sker. Denna skakning åstadkommes genom
en själfverkande hammare. Man använder härtill en apparat, inrättad som en vanlig elektr. ringklocka, och låter kläppen slå på röret. i st. f. på en klocka, Den ström, som verkar på hammaren, slutes genom morse-apparaten, som härvid spelar samma roll som ett reläs. En våg träffar pulverröret. som blir ledande, relaiset slutes, strömmen passerar antingen genom morse-apparaten eller ringklockan, och samtidigt slutes en tredje ström, som då verkar på hammaren, hvilken ger pulverröret ett slag, så att det blir oledande. För hvarje gnista få vi ett tecken, och gifva vi flere gnistor, få vi en hel följd af tecken = telegraferingen är färdig. Man kan naturligtvis anordna tecknen på samma sätt som i en vanlig morse-apparat. Den här gnistinduktorn kan gifva gnistor på 25 cm, i luft, men man använder sådana på endast 1/2 millim. i fotogen. Dessa senare blifva mera regelbundna och därför verksammare.

Detta kallas visserligen telegrafering utan tråd, och här finnes häller icke någon förbindelse mellan utsändnings-och mottagningsapparaten, men en tråd spelar dock här en mycket stor roll. Marconi fick det viktiga infallet att fästa vid den ena ändan af pulverröret en tråd, som går uppåt och fastgöres vid en ställning så, att den blir väl isolerad. Ju längre denna tråd är, på desto längre afstånd kan man telegrafera. Afståndet beror dock i öfrigt på lokala förhållanden: på markens beskaffenhet, om det finnes hinder i vägen, t ex. träd och byggnader, som ehuru de icke hindra dock. försvåra telegraferingen, och på luftens renhet. Ju mera fyIld med damm” luften är desto svårare är det att telegrafera, och vid hafskusten, där luften är renast, går det bäst. Vid Berlin har man kunnat telegrafera på ett afstånd af 200 gånger lufttrådens längd. Om den således är 100 rn., så kan man telegrafera på en sträcka af 100 m, X 200, d. v. s. 20 km. eller 2 mil, men under mera gynnsamma förhållanden, såsom t. ex. vid engelska och italienska kusterna) har man kommit till 500. ggr luftledningens längd. Från andra ändan af röret utgår också en tråd af betydelse. Denna tråd, som utgör s, k, jordledning, bör helst stå i god förbindelse med jorden. Det är en liten del af vågen, som träffar pulverröret, och därför hafva omnämnda trådar till uppgift att tjänstgöra som fångsttrådar för att fånga eller uppsamla vågor, Dom utbreda sig åt alla håll, och på så sätt förstärka strömmen.

Liksom från pulverröret utgå äfven från gnistbildarens poler en luftledning och en
jordledning.

Man har icke lyckats stämma röret för särskilda slag af vågor med utestängande af andra,
men omöjligt torde det icke vara. Då det alltså ännu är känsligt för alla slag af vågor, så
är det icke lämpligt att använda denna apparat i krig. Man kan genom att utsända vågor
från andra apparater förstöra vågorna från en viss apparat, så att det blir liksom ett krig
mellan vågorna i etern.

De elektr, vågorna gå obehindradt genom väggar af sten och trä, som äro alldeles genomskinliga för ljusvågor. Men metall hindrar dem att utbreda sig: den är icke genomskinlig.

Det finnes ännu vissa betydelsefulla brister i denna metod att telegrafera. Så t. ex. kan
man icke koncentrera vågorna i en viss bestämd riktning och icke heller såsom jag redan
antytt – stämma röret för mottagande af endast visst slag af vågor. Dock bör man akta sig
för att fälla för hastiga omdömen om den praktiska betydelsen af detta telegraferingssätt.
Jag vill erinra om, att redan på 60-talet var det en tysk fysikert som i fysiska sällskapet i
Berlin genom experiment visade, att musik kunde öfverföras medelst en tråd från ett ställe
till ett annat. Detta väckte stor uppmärksamhet i sällskapet. Han insände till den förnämsta facktidskriften i Tyskland redogörelse för sin upptäckt, men redaktionen vägrade mottaga densamma till införande, emedan den ansåg den vara otrolig! Men 10 å 15 år därefter var telefonen färdig På samma sätt kan det möjligen gå med ifrågavarande uppfinning. hvilken ännu är i sin linda i sitt försöksstadium. . .

GÖTEBORG.
GÖTEBORGS HANDELSTlDNINGS AKTIEBOLAGS TRYCKERI
1899.

modell
1903 byggde K.G.Eliasson en modell som byggde på Hertz upptäckt som ett examensarbete på Chalmers.
Detta finns utställt på Radiomuseet.

Det här inlägget postades i Radioinfomation och har märkts med etiketterna . Bokmärk permalänken.