Telégrafos Eléctricos Históricos

Los primeros

A partir de 1801, el invento de la pila electroquímica por A. Volta (1745-1827), va a abrir un campo extraordinariamente amplio en los fenómenos eléctricos. La primera aplicación de la pila electroquímica a la transmisión telegráfica las realizó Sömmerring en 1809 y se aprovechaba de la descomposición química del agua al paso de la corriente eléctrica. Este sistema no llegó a usarse en la práctica [2].
En 1820 Öersted (1777-1851) descubre el efecto magnético de la corriente eléctrica. Ese mismo año Ampère (1875-1836) propone la utilización de estos fenómenos para construir un sistema telegráfico, pero la idea no llega a materializarse.
En 1833 Carl F. Gauss (1777-1855) y W. E. Weber (1804-1891) inventaron en Göttingen un nuevo tipo de telégrafo conocido como Gauss-Weber. El receptor utilizaba los movimientos de una barra que se desplazaba por la acción del campo magnético de un bobinado. Esta barra estaba unida a un espejo que se desplazaba a izquierda y derecha conforme lo hacia la barra. Por medio de un anteojo el observador distinguía los movimientos del espejo reflejados en una escala [4]. Durante algunos años fue utilizado para el intercambio de noticias entre el observatorio y el gabinete de Física. Como fuente de corriente emplearon una magneto. El conjunto de desviaciones a izquierda y derecha, debidamente agrupadas, constituían un alfabeto [2].
Entre 1835 y 1837, Samuel F. B. Morse (1791-1872) pintor de profesión (F2), puso a prueba el primer tipo de telégrafo que lleva su nombre (F3) (F4). Hacia 1838 crea, con la ayuda de Alfred L. Vail (1807-1859),  el famoso alfabeto que lleva su nombre. El 24 de mayo de 1844, con Morse en Washington y Vail en Baltimore, se trasmitió el primer mensaje por esta línea: la frase bíblica “What hath God Wrought!” (¡Lo que ha hecho Dios!). Los años siguientes van a contemplar el tendido de innumerables líneas telefónicas a lo largo y ancho de E.E.U.U. y Europa. Hacia 1857 se inician los trabajos para tender un cable eléctrico entre América y Europa. El éxito de su telégrafo convierte a Morse en un  hombre rico y reconocido con multitud de premios y condecoraciones por todo el mundo.

A finales de los años 30 del siglo XIX, Charles Wheaststone (1802-1875) en colaboración con William Cooke (1806-1879) desarrolla varios modelos de telégrafo llamados de aguja. En un principio utilizó un conjunto de 5 agujas que posteriormente redujo a dos. La combinación de la orientación de las agujas determinaba la letra transmitida. Este tipo de telégrafo fue utilizado durante bastante tiempo dado que no precisaba de intensidades de corriente elevadas. Las transmisiones iniciales por cables transatlánticos emplearon galvanómetros que no eran sino variantes de un telégrafo de aguja.
Tras los telégrafos de agujas hacen su aparición los telégrafos de cuadrante, agrupados en los de tipo Bréguet y los Siemens-Halske-Froment.
Luis F. Bréguet (1804-1883) (F5), nieto de Abraham Bréguet, desarrolló inicialmente (1845) un telégrafo de agujas semejante al telégrafo óptico construido por su abuelo y basado en el de Wheatstone. Posteriormente simplificó el dispositivo reduciendo el sistema a un manipulador circular o emisor y un receptor en forma de aguja giratoria que indicaba el carácter transmitido según su posición final. El mecanismo era sencillo: se partía siempre de una posición neutra en la aguja de receptor y del emisor circular. Al girar el manipulador hasta la letra deseada, se abría y cerraba el circuito eléctrico, accionando un electroimán que, mediante una rueda de escape, hacía avanzar la aguja del receptor hasta que el manipulador detenía el giro. Este sistema era muy sencillo de manejar y por ello se estableció en muchos trazados ferroviarios de distintos países, incluyendo España.

Fueron innumerables los tipos y variantes de telégrafos de cuadrante que se realizaron, además del de Bréguet. Entre todos ellos destacan los de tipo Siemens-Halske y su variante Froment. Presentan la característica de transmitir pulsos de corriente producidos por inducción. El emisor-manipulador, al igual que el modelo Bréguet, posee una manivela que hace girar, por un engranaje multiplicador, un cilindro que contiene un conjunto de espiras próximo a una batería de imanes. El receptor consiste en un  electroimán que se activa por dichos pulsos y pone en rotación una aguja señalizadora de los diferentes caracteres. El modelo Froment introduce como novedad un mecanismo de relojería en el manipulador que agiliza notablemente la emisión [3]. Al igual que los del tipo Bréguet, estos modelos se utilizaron ampliamente en líneas ferroviarias alemanas, rusas e inglesas, además de compañías privadas.

La caja sorpresa

El descubrimiento de las dos cajas con las estaciones telegráficas en el fondo de aparatos históricos del Instituto Zorrilla, significó un inmediato interés por el análisis y estudio de su contenido. Tal como podemos apreciar en la fotografía (F1), el conjunto de elementos que aparecen son: un manipulador-emisor de rueda, un receptor de aguja con campana avisadora, un frasco lacrado conteniendo una disolución de electrolito para la pila eléctrica, un cilindro metálico de latón, un pequeño embudo de cristal y un recipiente de cerámica donde se aloja una tapa con dos electrodos rectangulares de carbón y cinc con sus bornes de conexión eléctrica. Además, contiene un brevísimo manual de instrucciones, manuscrito en origen y, posiblemente, reproducido por grabado. El manual está redactado en francés, inglés, alemán, italiano y español. Incorpora además una última hoja con un esquema de conexión. Reproducimos a continuación el contenido del manual en su versión en español:
Instrucción para hacer obrar el Telégrafo Electrico   (ver dibujo)
1º - Tomar 2 hilos de alambre A & B bastante largos para unir el receptor (recepteur), al manipulator (manipulateur). Se pueden clavar a la pared forrando los hilos con tela endonde hay los clavos.
2º - Fijar el cabo del hilo A a un boton del receptor y el otro cabo a un botón del manipulator.
3º - Fijar el cabo del hilo B al otro boton del receptor  y el otro cabo a un boton  de la pila.
4º - Tomar un hilo de alambre C fijar un cabo al otro boton  del manipulator y el otro cabo al otro boto  de la Pila.
5º - Quitar la seda al cabo de los hilos antes de entrarlos en los botones.
6º - Para cargar la Pila, llenar la 2/3 partes del jarro con la Preparación (), poner la tapa y esta listo el telégrafo para obrar.
7º - Cunado no obra mas el telégrafo se renova el liquido
8º - Poner la Manija N sobre la cruz negra, también se lleva la mano D al mismo signo moviendo la lengüeta D, con el dedo.
9º -Para mandar un parte , se da vuelta a la manija M siempre a la derecha, parándose sobre cada letra de la palabra que se quiere mandar. La persona que esta al receptor no tienen que deletrear las letras endonde se para la mano para leer la palabra mandada.
10º - Si el telégrafo no obrase, volver el boton E a la derecha o a la izquierda hasta que la mano ande regularmente.
11º - Para tener la Pregunta y la contestación solo se necesita poner otro telégrafo en senso contrario.
Este telégrafo puede obrar hasta 100 metros de distancia.
Preparacion
Llenar el frasquito con agua, poner dentro 20 gramos bi-cromato de Potasa y cuando todo ha fundido se hechan 5 ó 6 gotas de acido Zolfurico.
Hemos transcrito fielmente el texto, en donde se prescinde de acentos y se comenten irregularidades ortográficas y sintácticas. Parece que las malas traducciones de los folletos explicativos es una cosa muy antigua… Como pie de imprenta aparece el siguiente texto en letra microscópica:
Paris Lith. Bonnard, 95 rue Menilmontant

No aparece ninguna referencia al fabricante en este folleto salvo las iniciales «A.L.». En el interior de la tapa de la caja existe una etiqueta pegada (F10) que corresponde al distribuidor en España: Joaquin Linares – Optico – calle de Carretas, nº3 – Madrid. Pudiera ser que bajo esta etiqueta apareciera el nombre del fabricante pero no hemos procedido a su levantamiento.
La última hoja del folleto es un esquema de conexión de los diferentes elementos (F9)

8-Descripción del Receptor

Además de una traducción mani­fiestamente mejorable, la explicación dada resulta bastante insuficiente. La manija M, no es más que un simple conmutador de chapa de latón que permite derivar la corriente de la pila a la campana de aviso (que no aparece en el grabado) o al cuadrante registrador. Su utilidad parece ser que es para llamar de la estación emisora a la receptora y que ésta se preparase a recibir el mensaje. El botón E, situado en el medio la parte baja del receptor, no es más que un tornillo regulador del fleje-muelle que controla la rueda de escape que mueve la aguja sobre el círculo de caracteres.
Las instrucciones no dicen nada del uso que hay que dar al cilindro de latón que acompaña al conjunto. Como podemos apreciar, el dibujo no se corresponde al aparato real en varios aspectos. En primer lugar, como hemos dicho, el receptor (F11) posee una campana (sonnerie) que no aparece en el dibujo. Además, también tiene una manija para el avance manual de la aguja ya que, al estar ésta detrás del cristal de la ventana, no puede ser movida con el dedo.
Por lo que respecta a la estructura interna del receptor (F12), este modelo dispone de 2 electroimanes de herradura (F13). El primero se encuentra atornillado en la base de madera. Su armadura empuja una varilla en cuyo extremo se encuentra una pieza de metal en forma de V, que hace girar una rueda de 14 dientes (F14). Estos se corresponden, junto con sus hendiduras, a las 28 posiciones de la aguja marcando otras tantas letras en la ventana circular. Cuando se mueve la manija de la posición Telegraphie a la de Sonnerie, se desconecta este circuito y se pone en conexión otro electroimán vertical, fijado en la pared posterior de la caja, cuya armadura mueve la bola que golpea la campana. De este modo el receptor queda en posición de escucha hasta recibir una señal de envío de mensaje, momento en que se cambiaría a la posición Telegraphie, dejando operativo el aparato.
El emisor-manipulador (F15) consiste simplemente en una rueda también de 14 dientes, igual que la del receptor, que al girar va abriendo y cerrando un interruptor de lengüeta. Según se describe en el folleto de instrucciones, tanto el receptor como el manipulador deben partir de la misma posición central (el signo ┼). Al girar la manija del manipulador en sentido de las agujas del reloj se va abriendo y cerrando el interruptor del circuito, generando los mismos efectos de atracción y liberación de la armadura del electroimán del receptor, girando la aguja de éste del mismo modo que la manija. Al detenerse ésta, se observa el carácter correspondiente en el círculo graduado del receptor, siendo anotado por el operario. Se retorna, según el mismo sentido de giro, nuevamente hasta la posición (┼) y se inicia el proceso para el siguiente carácter.

Problemas y limitaciones de Funcionamiento

La constitución interna y el tipo de materiales muy blandos que se utilizan en el aparato (latón básicamente y dispositivos mecánicos bastante toscos) nos ponen sobre aviso de que se trata de prototipos sin otra finalidad que la de servir para la realización de un número limitado de demos­traciones en la cátedra. La utilización de ruedas dentadas de 14 dientes en lugar de 28 (que obligaría a aumentar el tamaño de la rueda) tiene un efecto contraproducente. Si en una posición de la aguja indicadora el circuito está abierto y el electroimán sin corriente, en la siguiente posición debe mantenerse el electroimán activo, con el consiguiente gasto de energía. El paso de una posición a otra mediante la rueda del manipulador es algo tosca, por lo que  la imprecisión del sistema es grande. Además, si la posición final de éste (carácter que se quiere indicar) corresponde a la posición de circuito cerrado, la corriente procedente de la pila se malgastará durante el tiempo que permanezcamos en esa posición.
El montaje indicado deja claro que debemos utilizar un cable doble para unir el emisor y el receptor. Para una demostración, empleando una distancia de pocos metros, esto no tiene demasiada importancia. Pero si quisiéramos aumentar dicha distancia nos encontraríamos con dos problemas: el coste de un cableado doble y el efecto capacitivo de ambos conductores. La advertencia de una longitud máxima de 100 m en el texto señalado, nos parece exagerada. Tal como se indica en el folleto, se puede hacer bidireccional el dispositivo montando una segunda estación telegráfica (!!). En otro tipo de telégrafos (como el Morse) ya operativos en el momento de adquisición de los aparatos, el problema se resolvía con un único hilo que conectaba ambas estaciones, utilizando el potencial de tierra como polo negativo. El manipulador Morse (F4) es un dispositivo de gran sencillez que actúa como conmutador de línea emisora-receptora.

Podríamos pensar en utilizar este método de línea a tierra para reducir a un solo alambre la conexión entre el emisor y el receptor. Más complicado resultaría tratar de utilizar el sistema de modo bidireccional con una sola línea. Precisaríamos hacer algunas modificaciones en el manipulador y proceder manualmente al cambio del circuito. Pero esto no es un dispositivo operativo práctico sino únicamente un curioso juguete…

 

Documentación

El texto precedente está extraído del artículo titulado Telégrafos Históricos de J.L.Orantes

Referencias de interés:

[1] Tratado de Telegrafía y telefonía, C. Strecker, Gustavo Gili, Barcelona 1923. Ejemplar procedente del fondo bibliográfico del IES Zorrilla. Manual muy completo y con explicaciones técnicas detalladas, más centrado en los telégrafos de origen alemán.
[2] El Mundo Físico (Tomo III), A. Guillemin, Montaner y Simon, Barcelona 1883. Ejemplar procedente del fondo bibliográfico del IES Zorrilla. Maravilloso libro, al igual que el resto de la colección, que describe con detalle el funcionamiento de los telégrafos de cuadrante.
[3] Enciclopedia Universal Ilustrada Europeo-Americana Espasa, Madrid. La enciclopledia…
[4]  Agustín Arca http://www.histel.com/. Página web con un buen número de biografías de personajes relacionados con la Historia de la Telegrafía. Se nota que el proyecto quedó interrumpido pues faltan personajes esenciales.
[5] Manual de Física y Química, M. Rico Sinovas y M. Santisteban, 11ª ed. Madrid 1887. Este manual fue la referencia obligada para la enseñanza de la Física y Química en los Institutos Españoles durante la segunda mitad del siglo XIX.
[6] Telegrafía Eléctrica, T.XXV Biblioteca del Electricista Práctico, F. Villaverde, Espasa 1923. Esta biblioteca de libritos de formato reducido consta de más de 30 volúmenes. Varios de ellos relacionados con el tema.
[7] F. Fernández de Villegas, http://www.ea1uro.com/eb3emd/Telegrafia_hist/Telegrafia_hist.htm . Página web con un resumen de la historia de la Telegrafía, incluida la española, que abunda en la telegrafía óptica.

J.L.Orantes