Teléfono

Dentro de los grandes inventos que el ser humano ha construido, el teléfono como ninguno pudo hacer tanto por mejorar sus condiciones de vida, ha salvado vidas, ha permitido que a diario nos podamos comunicar con nuestros semejantes, que se hagan miles de transacciones comerciales y ha permitido que las personas se acerquen unas a otras. La aplicación de la electricidad al ámbito de las comunicaciones se remontan a la etapa final del siglo XVIII con la invencion del telégrafo que había logrado asociar impulsos eléctricos y letras, sistema que, tras un adecuado procedimiento de descodificación, permitía la transmisión de mensajes a larga distancia, el siguiente paso vendría con la unión de la señal eléctrica y la voz humana.

No obstante, en el caso del teléfono, se hacía necesario un elemento intermedio que tradujera ondas sonoras en señales eléctricas y viceversa, un segundo dispositivo capaz de convertir la señal eléctrica en onda de sonido.

El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales                   eléctricas a distancia.

Antes de comentar su funcionamiento, hablaremos un poco de su historia:

Alrededor del año 1857 Antonio Meucci construyó un teléfono para conectar su oficina con su dormitorio, ubicado en el segundo piso, debido al reumatismo de su esposa. Sin embargo carecía del dinero suficiente para patentar su invento, por lo que lo presentó a una empresa (Western Union, quienes promocionaron el «invento» de Graham Bell) que no le prestó atención, pero que, tampoco le devolvió los materiales. Al parecer, y esto no está probado, estos materiales cayeron en manos de Alexander Graham Bell, que se sirvió de ellos para desarrollar su teléfono y lo presentó como propio.

En 1876, tras haber descubierto que para transmitir voz humana sólo se podía utilizar una corriente continua, el inventor estadounidense de origen escocés, Alexander Graham Bell construyó y patentó unas horas antes que su compatriota Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y timbre. Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que se encuentra elmicrófono de gránulos de carbón.

El 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que reconoció que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci y no Alexander Graham Bell. En la resolución, aprobada por unanimidad, los representantes estadounidenses estiman que «la vida y obra de Antonio Meucci debe ser reconocida legalmente, y que su trabajo en la invención del teléfono debe ser admitida». Según el texto de esta resolución, Antonio Meucci instaló un dispositivo rudimentario de telecomunicaciones entre el sótano de su casa de Staten Island (Nueva York) y la habitación de su mujer, en la primera planta.

La patente de Bell todavía era discutible porque habían rumores de que Bell tenía un confidente en la oficina de patentes el cual le avisó con antelación de que debido al caso particular sucedido se iban a comparar las dos patentes para desechar la peor y más costosa de las dos. Se dice que Bell tuvo acceso a comparar la patente de Gray con la suya propia y después de esto añadió una nota al margen escrita a mano en la que proponía un diseño alternativo al suyo que era idéntico al de Gray.

Alexander Graham Bell en 1876 registró entonces una patente que realmente no describe el teléfono pero lo refiere como tal. (posteriormente afloró que existía un acuerdo por el cual Bell pagaría a la WUTC un 20% de los beneficios derivados de la comercialización de su invento durante 17 años seguidos).

El teléfono tiene distintas partes:

                      

Y ahora sí, a cerca de su funcionamiento:

En un sistema telefónico, la transmisión se basa en el paso, a través de un circuito, de un flujo de corriente cuyas variaciones de intensidad vienen marcadas por las propias variaciones de resistencia de dicho circuito. El aparato encargado de modificar la resistencia de éste, y, por tanto, la intensidad de la corriente, es el micrófono.

El micrófono lleva incorporado un dispositivo de forma cilíndrica, con pequeños granos de carbón —el carbón altera su grado de conductividad de la electricidad en función del factor presión—.

En uno de sus extremos, el micrófono presenta una pequeña membrana móvil que, como si de un tímpano se tratara, varía su presión sobre los granos de carbón, por efecto de las ondas sonoras. La variación de las ondas sonoras genera variaciones de presión en la membrana, de las que se derivan, a su vez, variaciones de intensidad en la corriente que atraviesa el circuito. La intensidad cambia, por tanto, al tiempo que lo hacen las ondas sonoras.

En el funcionamiento del teléfono entra en juego, asimismo, el principio del electroimán —recordemos que se trata de un núcleo de hierro dulce al que el paso de una corriente eléctrica confiere propiedades magnéticas—.

La disposición de una lámina metálica vibrante junto al electroimán del circuito emisor —donde, según se ha indicado, la intensidad de la corriente eléctrica viene determinada por las variaciones de las ondas sonoras en el micrófono—, permite que aquélla se mueva libremente, en función de la corriente y, por tanto, de las ondas sonoras responsables de dicha alteración. La laminilla metálica actúa como cuerpo vibrante emisor de sonido, el mismo que registra el micrófono.

En la central telefónica existe un generador encargado de suministrar la corriente eléctrica de baja tensión que llega al micrófono, conectado en serie dentro de la línea.

Por su parte, el receptor está conectado en circuito local; la corriente procede del transformador que alimenta la propia línea telefónica. Al unir dos aparatos a través de la central queda constituido un circuito de línea, donde aparecen los dos micrófonos intercalados, no así los receptores, que se activan a partir de las variaciones creadas por aquéllos.

                  

                              

                               ¿Cómo tiene lugar una conversación telefónica?

Al establecer una comunicación telefónica, lo primero que recibimos es una señal desde la central telefónica a! descolgar el teléfono, que nos indica que nuestra línea está libre y dispuesta para realizar la llamada, a continuación marcamos el número del aparato receptor con el que queremos establecer comunicación.
Este número es un código que permite a la central telefónica identificar al aparato receptor. Una vez identificado el receptor, la central telefónica envía una señal de aviso al mismo. Esta señal alerta a la persona de que se está produciendo una llamada, de forma que el receptor descuelga el teléfono y se establece así la comunicación entre ambos interlocutores.

Si, por el contrario, la línea está ocupada y no es posible establecer la comunicación en ese momento, la central envía al emisor una señal que le informa de tal situación.
El proceso de establecimiento de la llamada telefónica tiene lugar de forma casi instantánea, puesto que las centrales telefónicas se encuentran totalmente automatizadas.
En los comienzos de la telefonía hemos visto que la conexión era realizada por operadores de forma manual. Más tarde se sustituyó esta labor manual por conmutadores automáticos de tipo electromagnético (relés).

En la actualidad se utilizan elementos de conmutación electrónicos capaces de realizar gran cantidad de conexiones de forma automática y simultánea.

Lo explicaremos ahora, de una forma más sencilla: 

El teléfono está enchufado en un cajetín especial de pared que necesita electricidad para funcionar. La corriente eléctrica se transporta a través de cables que van desde la centralita de la compañía telefónica hasta tu casa, viajando bajo tierra o de poste en poste.

Cuando descuelgas el auricular para llamar a tu abuela, la corriente fluye hasta el teléfono, y al percibirla, un conector situado en la centralita te envía un tono de llamada, dándote a entender que está lista para procesar tu llamada.
Imaginemos que el número de teléfono de tu abuela es el 91-547-555-28. Primero marcas el número 9, si usas un modelo de pulsación digital por tonos, el dial envía un único tono a la centralita por cada número que has marcado.

El concepto básico consiste en que el sonido se puede transformar en señales eléctricas, transportarse a través de cables y transformarse de nuevo en sonido en otro teléfono situado a kilómetros de distancia.

Una vez marcado todo el número, el conector verifica el teléfono de tu abuela para saber si está hablando con alguien. De ser así, te envía la siempre molesta señal de ocupado; de lo con­trario, lo hace sonar. Cuando tu abuela descuelga el auricular, la corriente eléctrica fluye a su aparato, ordenando al conector el cese inmediato de la señal de marcar. Ya estáis conectados.

En la base de cada auricular hay un pequeño depósito lleno de diminutas piezas de carbón. Cuando tu abuela descuelga el teléfono, la corriente fluye hasta el carbón, junto al cual hay un fino disco metálico. Al hablar, las ondas acústicas lo hacen vibrar y comprimen las piezas de carbón, cambiando la corriente. La voz de tu abuela tiene una pauta distintiva que se convierte en una pauta única en la corriente eléctrica: las ondas acústicas se han transformado en ondas eléctricas.

La corriente eléctrica, transportando la pauta, circula por los cables hasta la centralita, donde se redirige hasta tu casa, todo en segundos, y llega hasta un electroimán en espiral situad en el auricular del teléfono. La corriente cambiante hace que el electroimán genere un campo magnético fluctuante, el cual tira y suelta continuamente de un disco metálico, sujeto a un pequeño imán permanente situado en la parte superior del auricular por donde escuchas. Este disco móvil transforma en ondas acústicas la pauta de voz de tu abuela. Precisamente entonces la oyes diciendo. ¿Hola?