STEP #09 - Gli inventori

 L'inventore dell'ondametro è John Ambrose Fleming (1849-1945) costruito tra il 1904 e il 1910 dalla Marconi Company. Lo strumento o come veniva chiamato all'epoca "cimometro" (dal greco Kyma che sta per onda) era composto sostanzialmente da una capacità, da un'induttanza variabile e da un indicatore di tensione. Uno degli svantaggi di questo strumento era il modesto spettro che poteva misurare.

Fleming fu un elettrotecnico e radiotecnico inglese inventore del diodo (1904); studiò all'University College, al Royal College di Londra ed al Saint John's College di Cambridge dove si laureò in ingegneria.

Fu professore di elettronica a Londra dal 1885 al 1926 a Cambridge e a Nottingham.

Lo strumento serviva principalmente per misurare le frequenze e la lunghezza d'onda dei segnali irradiati dagli impianti e dai circuiti ad alta frequenza delle stazioni radiotelegrafiche. In quegli anni ifatti la radio iniziava a diffondersi principalmente per usi militari con l'utilizzo del radiotelegrafo da parte dei compartimenti militari.

STEP #08 - I materiali

I materiali che costituiscono il nostro strumento sono principalmente: 

• Legno, materiale della scatola che racchiude l'oggetto, mentre in quelli più moderni troviamo un involucro di plastica;
• Ottone, materiale utilizzato per interruttori, manopole e serrafilli. L'ottone è una lega ossidabile formata da rame (Cu) e zinco (Zn) che presenta una buona resistenza meccanica e lavorabilità.
• Ebanite, costituisce il piano che racchiude interruttori e manopole. L'ebanite è una sostanza dura costituita da una gomma natuale (polibutadiene) che ha subito un processo di vulcanizzazione con forti quantità di zolfo (20-50%).

Dei materiali particolare che troviamo all'interno del nostro strumento sono i cristalli di germanio che costituiscono il diodo. Essi hanno la proprietà di rettificare la corrente elettrica e per questo il germanio in particolare viene utilizzato nei "transistor" in cui viene drogato con elementi trivalenti o pentavalenti. 

STEP #07 - Il mito

Il nostro strumento, come già detto in precedenza, viene utilizzato principalmente in elettronica: scienza che studia l'emissione e propagazione degli elettroni.

Questi ultimi vengono citati in alcuni antichi testi della mitologia cristiana ed ebraica e nella Bibbia stessa come aelohim, parola antica fenicio-aramaica-samaritana-ebraico antico che definiva sia gli elettroni che gli Esseri luminosi, gli "dei" discesi dal cielo, che hanno aiutato gli umani nella loro evoluzione.

Questa parole venne poi contratta dai Greci in "Aeoni" (Eoni,Ioni: "Esseri eterni intermediari tra Dio, lo Spirito, il Pensiero, e la Materia); dal tempo di Gesù il Nazareno fino al secolo scorso venne utilizzata dalle correnti esoteriche per poi modificarne leggermente il suono in Elettroni, ma rimase il significato di "Portatori di Luce, di Informazione" che si avvicina molto alla definizione odierna.

Nella Genesi in particolare gli elettroni vengono definiti anche come "esseri intelligenti".

 Isaia – Cap. 13: verso 5, … "Vengono (gli Elohim) da un paese lontano, dall'estremo orizzonte, il Signore Yahwhe e gli strumenti della sua collera, per devastare tutto il Paese"

STEP #06 - Il simbolo

Simbolo convenzionale dell'ondametro utilizzato anche in fisica per indicare la lunghezza d'onda preso dal sito https://gallery.proficad.com/Simboli/elettronica/dispositivi-di-misurazione/ondametro.html che presenta la raccolta di tutti i simboli dei vari dispositivi di misurazione.

STEP #05 - Il principio fisico

 Lo strumento è costituito da un circuito risonante tarato in frequenza con un metro o altri mezzi per misurare la tensione o la corrente nel circuito. Regolato alla risonanza con la frequenza sconosciuta, il circuito risonante assorbe energia, indicata sul misuratore per poi leggere la frequenza da un quadrante.

Il fenomeno su cui si basa è quello della risonanza elettrica che si manifesta ad una frequenza f₀ in cui la reattanza capacitiva e quella induttiva sono uguali in modulo e pertanto fanno oscillare l'energia tra il campo magnetico dell'induttore e quello elettrico del condensatore.

Nello strumento, in particolare, l'induttanza presente genera una corrente autoindotta negli avvolgimenti, grazie alla naturale variazione del suo campo magnetico, che, scorrendo nel circuito chiuso, carica il condensatore; a sua volta il condensatore, scaricandosi fornisce corrente elettrica che rigenera così il campo magnetico iniziale grazie agli avvolgimenti dell'induttore, creando così un processo ripetitivo che permette di individuare la nostra frequenza di risonanza per misurare.

STEP #04 - La scienza

 Il nostro strumento viene utilizzato per la misurazione delle lunghezze d'onda di oscillatori a radiofrequenza nella radiotecnica. Questa disciplina in particolare è una branca dell'elettronica che studia le onde hertziane per le telecomunicazioni e le apparecchiature necessarie alle radiocomunicazione. L'elettronica, in particolare, è quella branca della scienza elettriche che studia gli elettroni, piccolissime particelle cariche, e la loro emissione e propagazione nel vuoto o nella materia.

L'origine dello sviluppo di questa disciplina può essere attribuita alla creazione del primo modello di transistor, un dispositivo elettronico a semiconduttori capace di controllare un segnale elettrico di uscita da parte di un segnale di ingresso, realizzato nel 1948 da tre scienziati americani: William Shockley, Walter Brattain e John Bardeen.

Grazie a questa scoperta si ebbe una vera e propria rivoluzione nel campo
e da quel momento in poi ogni circuito elettronico venne dotato di un transistor, poiché capace di amplificare i segnali elettrici in maniera molto più efficace e richiedendo spazi molto più ristretti rispetto alle valvole usate in precedenza.

Shockley, Brattain e Bardeen

STEP #03 - Un glossario

Andando ad analizzare nello specifico le componenti dell'ondametro, in particolare quello ad assorbimento, possiamo trovare:

• Bobina,  nucleo solido o insieme di spire ricoperto da materiale filiforme o nastriforme; Nello strumento vengono avvolte su due supporti per coprire le quattro bande di frequenza che lo strumento può misurare.
• Commutatore, apparecchiatura elettronica in grado di trasferire uno o più carichi elettrici da una sorgente di alimentazione prioritaria ad un'altra.
• Condensatore, componente elettrico che ha la capacità di immagazzinare l'energia elettrostatica. Possiamo trovarne uno di capacità 50 pF e due da 1 kpF che impediscono che residui di alta frequenza passino allo strumento di misura.
• Diodo DG, rilevatore a cristallo di germanio.
• Milliamperometro, strumento indicatore di risonanza da 1 mA fondo scala. Per una maggiore precisione di misura si può utilizzare un microamperometro.

Fonti:

https://docplayer.it/41095661-Principio-di-funzionamento-dell-ondametro.html

STEP #02 - L'immagine

Ondametro del tipo ad assorbimento con rivelatore a cristalli realizzato per la Radio Nacional in Spagna.

Foto estratte dal documento "Relazioni del lavoro svolto dall'Istituto "L. Torres Quevedo" dagli strumenti scientifici nell'ultimo quarto del 1947", fogli 7 e 8

STEP #01 - Il nome

L'ondametro¹ è uno strumento utilizzato per misurare la lunghezza d'onda delle onde radio emesse da trasmettitori ad antenne, oppure quella corrispondente alla frequenza di lavoro di oscillatori a radio frequenza.

Esso può essere ad:

• assorbimento, la tensione a radio frequenza viene assorbita dal circuito in esame.
• eterodina, generano la tensione ad alta frequenza di cui una parte viene assorbita dal circuito in esame.

Nelle altre lingue è noto come:

• wavemeter (inglese)
• medidor de ondas (spagnolo)
• compteur de vagues (francese)
• wellenmesser (tedesco)

¹Composizione di onda e -metro,1932