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Titolo: Telefoni

Quando due telefoni sono in funzione tra loro, cosa corre lungo il filo che
li collega? E a quale velocità?
E, nel caso del cordless,  cosa trasmette i segnali dal blocco fisso al
cordless? E a che velocità?
Grazie mille di una risposta.

 cordless? E a che velocità?
Prima di provare a rispondere, forse è meglio se ci metti al corrente di
quali sono i tuoi studi, in modo da dare una risposta adeguata, né
troppo tecnica né troppo vaga. Capisco dal modo in cui hai formulato la
domanda che ne sai poco, ma magari hai comunque studiato un po' di
elettromagnetismo alle superiori, oppure no...
-- 
Giacomo "Gwilbor" Boschi
http://gwilbor.wordpress.com/

 troppo tecnica né troppo vaga.
Una risposta nè troppo tecnica nè troppo vaga  sarebbe l'ideale.
Grazie. 

 Una risposta nè troppo tecnica nè troppo vaga  sarebbe l'ideale.
Ooookay, provo a buttare giù qualcosa sugli aspetti più interessanti.
Due telefoni in comunicazione fra di loro non sono collegati 
direttamente, il primo tratto, quello fra il telefono e la centralina di 
zona è il più semplice.
Si tratta di un semplice circuito dove da una parte viene generata una 
tensione elettrica che è una riproduzione fedele delle vibrazioni 
dell'aria, cioè del suono. I fili, essendo conduttori, permettono a 
questa tensione di essere letta a distanza.
Nella realtà si ha che in un tipico circuito costituito da fili 
metallici, i fenomeni elettrici dipendono dalla densità e dal movimento 
degli elettroni. Ovviamente non si va a considerare il movimento dei 
singoli elettroni, ma si definiscono delle grandezze elettriche e si 
lavora con quelle: se due punti del circuito hanno densità diverse di 
elettroni, allora si dice che c'è una differenza di potenziale (o 
tensione) fra i due punti, se su un filo c'è un movimento coerente degli 
elettroni da un capo all'altro, allora si dice che scorre una corrente 
elettrica.
Quindi, una prima risposta alla tua domanda potrebbe essere 
semplicemente che sul filo telefonico scorrono degli elettroni, ma 
questo è poco interessante. Soprattutto perché i singoli elettroni si 
muovono lentissimamente, mentre il segnale, come ben sappiamo, è 
praticamente istantaneo.
Ora, siccome non so quanto tu sia pratico con cose tipo elettroni, 
tensione elettrica (altrimenti detta differenza di potenziale) e 
corrente elettrica, passo a descrivere il funzionamento dei circuiti 
usando l'analogia idraulica.
In pratica immagina una vasca da bagno, magari una vasca molto più lunga 
che larga ma che comunque è abbastanza piccola da stare in una stanza.
La tensione in questa analogia diventa l'altezza del pelo dell'acqua, la 
corrente elettrica è il flusso d'acqua, e la lunghezza della vasca 
rappresenta il filo nella sua lunghezza.
Immagina un rubinetto ad una estremità della vasca, ed un misuratore di 
livello all'altra estremità.
Ora noi sappiamo che l'acqua, per riempire la vasca, deve prima 
propagarsi e quindi ha bisogno di un certo tempo per livellarsi, ma 
quello che vediamo è che il livello rimane praticamente orizzontale via 
via che la vasca si riempie, come se la propagazione fosse istantanea.
Quindi, ritornando al collegamento cornetta-centralina, le cose stanno 
in modo analogo: la tensione si propaga in modo praticamente istantaneo 
da un capo all'altro, in realtà so che si sta propagando ad una velocità 
che è praticamente pari a quella della luce (in realtà è un po' meno, ma 
è difficile dire quanto).
Quindi una risposta migliore alla tua domanda è che il segnale (cioè la 
tensione elettrica) viaggia praticamente in modo istantaneo in quanto va 
alla velocità della luce (e quindi in pratica addirittura ci si 
dimentica che qualcosa sta "viaggiando", talmente la distanza è corta).
Diverso è il discorso quando il segnale parte dalla centralina di zona a 
viene trasmesso su lunghe distanze. Oltre alla distanza cambia anche la 
natura del segnale, ci sarebbero da fare dei discorsi da fare sulla 
modulazione, sulla frequenza della portante e sulla banda impiegata, ma 
te li risparmio. Diciamo che il segnale da qui in avanti non è più una 
copia fedele della voce, ma una sua versione "trattata".
In questo caso la vasca diventa una specie di canale di irrigazione 
lungo chilometri, e in questo caso ogni volta che aggiungo o tolgo acqua 
ad una estremità, riesco a vedere che la variazione del pelo dell'acqua 
ci mette del tempo ad arrivare all'altra estremità, in altre parole 
riesco a vedere un'onda che si propaga lungo il canale.
Il segnale trattato diventa una variazione oscillatoria, ripetuta, 
quindi periodica, ad un estremità del canale. Tale segnale è, come nel 
caso precedente, associato alla tensione elettrica, ma ora in questo 
caso sono in grado di vederlo "correre" lungo il filo. Essendo un 
oscillazione periodica, vedo un treno d'onde propagarsi da un'estremità 
all'altra.
A che velocità corre? Beh, in questo caso si può essere più precisi, 
perché per far propagare "a modino" il segnale si usano dei cavi 
progettati e non dei semplici fili metallici, e quindi si conosce 
esattamente la velocità di propagazione. Non posso darti una cifra 
precisa, ma diciamo che 2/3 della velocità della luce nel vuoto, ovvero 
200.000 km/h è una buona stima nel caso di un cavo coassiale (come 
quello che collega la tv all'antenna).
Come si fa a trasmettere il segnale via etere, da un'antenna ad un 
telefono cordless? Non essendoci più i fili conduttori non possiamo più 
far propagare tensioni o correnti, ma questo non è un problema, perché 
esistono i campi elettrici e magnetici, che sono in grado di propagarsi 
nel vuoto (e nell'atmosfera) sotto forma di onda, in modo del tutto 
analogo all'onda di tensione e corrente del caso precedente.
Quindi l'analogia idraulica è ancora valida, basta pensare che l'altezza 
del pelo dell'acqua ora corrisponde al campo elettrico e non più alla 
tensione.
Quindi adesso i segnali che arrivano da un cavo arrivano all'antenna, 
che trasforma la tensione/corrente che riceve in campi elettromagnetici 
e li diffonde nell'ambiente, grazie al fatto che la propagazione 
continua sottoforma di onda in modo del tutto analogo a prima. Anzi, per 
certi versi è anche meglio, perché dato che l'atmosfera è del tutto 
simile al vuoto agli occhi di un onda'elettromagnetica, adesso il 
segnale si propaga alla velocità della luce nel vuoto (i famosi 300.000 
km/s).
L'antenna del cordless fa la trasformazione inversa, ed il segnale 
arriva ad un circuito elettronico che in tempi trascurabili si preoccupa 
di ricostruire il suono trasmesso.
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