Departament de Tecnologia IES CAN PLANAS Castellano.

Can Planas, Portada, Nosaltres, Materials, #Tecnologia, Mapa.
Energia, Transport, Construcció, #Electrònica, Satèl.lits, Robòtica, Museus.
Materials, Transistors, Enllaços.

Electrònica
Història de l'Electrònica
1. El tub de buit

Difícilment es pot trobar algú que no hagi sentit parlar de l'electrònica. Explicar que és la branca de la enginyeria elèctrica que tracta dels aparells que funcionen mitjançant el fluxe de feixos d'electrons no aclareix gaire la importància extraordinària d'aquesta branca de la ciencia. No obstant, a cada moment veiem els seus fruits. Els tubs de neó, les portes que s'obren automàticament, el telègraf, el teletip de les agencies periodístiques, el fax, la radio a transistors, el radar, la televisió, la telefonia móbil i els ordinadors són alguns dels molts aparells i ginys que funcionen amb ella.

Radio Mullard de 1920.
El seu regnat va començar a edificar-se amb la invenció del tub de buit feta per Thomas Alva Edison. L'electrònica va ser al llarg de molts anys l'imperi del tub. El periode de més gran desenvolupament comença al 1928.

Al poc temps d'èsser inventat el telègraf a començaments del segle XIX, es va pensar en transmetre pels fils conductors no només sons, sinó també imatges. L'objectiu no era fàcil d'aconseguir. Una paraula es composa de síl.labes y la síl.laba de lletres, de forma que la descomposició necessària per transmetre una després de l'altra les parts constitutives d'un missatge oral no presenta dificultats. El cervell suma els sons que reb i obte el pensament complert. Semblava impossible fer el mateix per a transmetre un missatge visual.

Els primers investigadors van pensar que es podria fer descomposant la imatge i enviant-la per parts a un receptor, a on s'havia de refer per que la veies complerta l'ull humá. Els fragments havien d'arribar a la pantalla receptora amb suficient rapidesa per que l'espectador tingues la sensació de veure la imatge d'una sola vegada, degut a que a la retina la imatge no es borra inmediatament després de captada, sino que permaneix un breu temps. Aquesta permanència retiniana, que de fet és un defecte a la visió humana, és la que ha fet possible la televisió. Els mateixos principis que van tractar d'aplicar els investigadors del segle XIX són els que ara s'apliquen, encara que molt perfeccionats.

Al modern receptor de TV ens sembla veure la pantalla il.luminada globalment per la imatge, però això no passa en realitat. Mai hi ha il.luminació més que en un punt, amb un molt petit fragment de la imatge transmesa, i després un altre punt, i un altre i un altre fins a l'infinit, en una vertiginosa succesió, donant a l'expectador la sensació de que està veient imatges complertes.
 

2. El Pantelégraf

El primer aparell capaç de transmetre imatges a una distancia apreciable va ser inventat per l'abat Giovanni Caselli, de Siena, el 1855. El va denominar  pantelégraf, i va perfeccionar-se a França, establint-se deu anys més tard la linia París - Lyon. El sistema era senzill i molt enginyos. Quin desitjava enviar un missatge havia d'escriure amb una ploma impregnada camb tinta aïllant, sobre una planxa prima de metall; aquesta era col.locada a l'aparell transmisor i explorada per una punta de platí que la recorria de dalt a baix i de dreta a esquerra. Quan la punta tocava amb allò escrit, s'interrompia el contacte elèctric entre la punta i la superfície metàl.lica, degut a la condició aillant de la tinta. Per mitjá d'un circuit elèctric aquesta interrupció era transformada en un corrent elèctric que es transmetia a tot lo llarg de la linia fins a l'aparell receptor, que estava proveit amb una fulla impregnada de cianur de potasi. Sobre aquesta es desplaçava una punta de diamant amb moviments exactament sincrònics amb aquells de la punta exploradora de l'aparell transmisor. Una i altra es trobaven sempre a la mateixa posició respecte a la làmina metàl.lica o a la fulla de paper, ambdues del mateix format. Si una es movia a París l'altra es movia exactament igual a Lyon.

El corrent elèctric opera una reacció química sobre el cianur de potasi, que és incolor, colorejant-lo de blau. D'aquesta manera, mentre la punta receptora rebia corrent elèctric, tornava blava la superfície del paper que anava tocant; quan el corrent elèctric s'interrompia, la superfície del paper tocada per la punta, restava blanca. L'escriptura es reproduia en blanc mitjançant aquest procediment a la fulla receptora, cada vegada que la punta de l'oficina transmisora entrava en contacte amb la tinta aillant en que estava escrit el missatge.
 

3. Imatges en Moviment

Des de llavors diferents inventors van aportar, independentment, idees per anar superant els obstacles que s'oposaven al salt des de la transmisió d'escriptures o imatges inmobils a la transmisió de figures en moviment, al moment mateix en que aquestes figures caminaven, corrien, ballaven o reien.

Molts van cooperar a la creació de la televisió, com Alejandro Bain (transmisió de dibuixos), Arturo Korn (va perfeccionar el sistema de Bain amb l'incorporació de la cèl.lula fotoelèctrica) i Pablo Nipkow (va crear el disc que porta el seu nom per la descomposició de l'imatge en punts i facilitar l'exploració de la mateixa). Comunment s'atribueix la qualitat d'inventor de la televisió a John Logie Baird, fill d'un clerge escocès que per mala salut no havia pogut acavar la carrera d'enginyer, que va començar abans de la Primera Guerra Mundial. Desesperat, va provar sort en tota classe de negocis, des de fabricar melmelada a Trinitat fins a vendre sabons de fabricació francesa a Londres. Res no el va sortir bé. Al 1922, convalecent de paludisme, va prendre una extraña decisió: inventar la televisió.

Baird va treballar amb un esforç que no es veu amb molta frequencia, va fabricar aparells amb rodes de bicicletes i capses de cartró, fins que va aconseguir transmetre l'imatge d'un nino col.locat front a la seva càmara. El 1925 va poder transmetre des d'una habitació a altra el rostre d'un empleat de la botiga que estava a la planta baixa del quart que li servia com laboratori. Aquest anònim empleat va tenir l'honor de ser la primera persona televisada.
 

4. La Televisió

John Logie Baird feia servir el sistema mecànic d'exploració i reunió d'imatges, utilitzant el disc de Nipkow i una cèl.lula fotoelèctrica, és a dir, capaç de transformar la llum rebuda en impulsos elèctrics. La transmisió la feia primer per telefonia amb fils i més tard per radiotelefonia. Va tractar d'interesar a la BBC de Londres per que fesin programes, però aquesta estació es va resistir fins que el parlament la va obligar el 1929, a llançar transmisions experimentals. Mentrestant, als Estats Units s'havia perfeccionat el sistema electrònic de televisió, mitjançant els estudis de Farnsworth i el seu rival Zworykin. Ambdos contaven amb els mitjans que van posar a la seva disposició grands laboratoris norteamericans. Va arribar a idear-se el sistema orthicon, que fa a la càmara de televisió tan sensible que pot funcionar amb la llum d'una espelma.

Televisor de Baird de 1930.
El cor del sistema televisiu consisteix en que els reflexos lluminosos que retorna l'imatge al ser explorada punt per punt amb un raig lluminós actuen sobre cèl.lules fotosensibles, a les quals es genera un impuls elèctric, que és proporcional a l'intensitat del reflex lluminós que reben. Es transmeten així, mitjançant impulsos elèctrics de diferent intensitat, els tons blancs, negres i grisos de l'imatge. A l'aparell receptor, els impulsos elèctrics són novament transformats en llum, reproduint, punt a punt, l'imatge.

El primer programa comercial de televisió va ser trasmés el 2 de novembre de 1936, des de l'Alexandra Palace de Londres.

El començament de la Segona Guerra Mundial va interrompre les transmisions de televisió, perque les seves ones podrien haver servit de guia als avions enemics. Les emisions es varen reanudar el juny de 1946. John Logie Baird va morir pocs dies després, a l'edat de 58 anys, quan s'havia posat a treballar en la televisió en colors. No obstant, va arribar a realitzar el seu telecrom, que permetia transmetre imatges en colors.
 

5. El Radar

Robert Watson-Watt va entrar a la Forçaa Aeria britànica amb l'idea de estudiar un mètode per anticipar-se a l'arribada d'una tempesta. Essent aquesta un fenomen elèctric, amb uns sons com la crepitació que podien ser escoltats en un receptor inalàmbric, pensava que podia haver un sistema per saver a quina distancia s'estaven produint els sorolls de la tempesta i determinar la seva direcció i data d'arribada al punt interesat. Com no tenia mitjans propis (era fill d'un fuster escocès), es va refugiar sota les ales de la Força Aeria, i va obtenir la cooperació de la BBC de Londres. Va poder per fí establir que els moviments de les tempestes podien ser detectats a 7.200 kilòmetres de distancia.

Antena de radar a l'illa de Man.
En 1935 va poder experimentar amb la seva hipòtesi de que una ona de radio que topa amb un avin en vol es reflectida, i que aquest "eco" es pot rebre a terra, permetent determinar la distancia a que es troba l'avió, la seva velocitat i direcció.

El principi no era nou. Henry Hertz ja havia demostrat el 1887 que les ones electromagnètiques són reflectides d'una manera semblant a com ho són els raigs lluminosos. El 1904, l'enginyer alemany Hülsmeyer havia patentat un aparell "d'eco" de radio. Al 1922, Marconi va anunciar que havia observat la reflexió, o sigui el "eco", de les ones de telegrafia sense fils, fet que li va portar a suggerir un aparell que eestalviés als vaixells les col.lisions a la boira. Altres investigadors van preveure igualment la posibilitat. Però va ser Watson-Watt qui va inventar el sistema complert per descobrir a distancia els avions a plen vol. El seu invent fou batejat com Radar, el que és una abreviació de Radio Detection and Ranging, frase anglesa que indica el descobriment i determinació de la distancia a que es troba un aparell per mitjá de la radio.

Al 1936 Watson-Watt havia aconseguit localitzar avions en vol fins a 120 kilòmetres de distancia. Tres anys més tard, o sigui sis mesos abans del començament de la Segona Guerra Mundial, les Illes Britàniques tenien un cinturó d'estacions de radar capaç d'avisar anticipadament del vol d'avions enemics.

El radar fou un factor decisiu a la Batalla d'Anglaterra, per mitjá de la qual Hitler volia reduir a runes les ciutats i centres industrials britànics, llançant onades de bombarders. Gracies al radar, els caces anglesos van poder interceptar als atacants abans de que arribesin als seus objectius, impedint-los en gran mesura descarregar les seves bombes sobre centres vitals. L'invent del radar es va mantenir en secret. Watson-Watt fou condecorat el 1942, però el seu invent no va donar-se a coneixer en aquell
moment, sino l'acabament del conflicte.

Des de aquella època el radar ha estat perfeccionat i posat al servei de la societat en temps de pau. Vaixells i avions naveguen a cegues amb l'ajut del radar, que els avisa de la presencia, distancia i forma de l'obstacle que s'interposa a la seva ruta. Els nuvols, tempestes, boira, icebergs i topades amb altres naus han deixat de ser obstacles insalvables per a la navegació.
 

6. Els Ordinadors

Amb l'incipient mecanització del càlcul, realitzada al sigle XVII, es va aplanar el cami que, amb el temps, va donar origen a la màquina que coneguem com computadora, cervell electrònic u ordinador, i que ens ha portat a la revolució tecnològica que vivim a l'actualitat. Al 1642 el francès Blas Pascal va inventar la primera màquina de sumar, cinquanta-dos anys més tard l'alemany Godofredo Leibnitz va crear la primera màquina de multiplicar.

Al llarg del segle XIX el progrés de la ciencia, la tècnica i els negocis va generar grans quantitats de dades que superaven les possibilitats de treballar dels precaris mitjans existents. El 1834 l'anglès Charles Babbage va començar la construcció de la primera computadora capaç de llegir dades perforades en codi en targes de cartolina, puguent a més procesar-les e imprimir els resultats. Babbage va morir sense aconseguir la construcció de la seva màquina.

El 1890 el norteamericá Hermann Hollerith va crear l'equip de Tabulació i Estadística a base de targes perforades, per a realitzar un cens de població. El 1940 un altre norteamericá, Norbert Wiener, va crear la cibernètica. Aquesta nova ciencia, basada a la Teoría dels Misatges, proposa un nou llenguatge, comú a totes les persones, per transmetre el saver humá: un esperanto de les ciencies, que permet una comunicació més directa entre els científics de diferentes especialitats, per solucionar problemes comuns a ells mitjançant màquines automàtiques.

El 1944 Howart Aite, dels Estats Units, va crear la primera computadora electrònica: la Mark I. Aquest primer Amplificador Automàtic d'Inteligencia podia aprendre i procesar l'informació a increibles velocitats, per l'època.

*