Telégrafo elétrico - Electrical telegraph

Telégrafo de cinco agulhas de Cooke e Wheatstone de 1837
Morse Telegraph
Hughes telegraph, um antigo teleimpressor (1855) construído por Siemens e Halske

Um telégrafo elétrico era um sistema de mensagens de texto ponto a ponto, usado desde a década de 1840 até meados do século 20, quando foi lentamente substituído por outros sistemas de telecomunicações. Na estação emissora, interruptores conectavam uma fonte de corrente aos fios do telégrafo. Na estação receptora, os eletroímãs ativados atuais que movem indicadores, fornecendo uma indicação visual ou audível do texto. Foi o primeiro sistema de telecomunicações elétricas e o mais amplamente usado de uma série de sistemas de mensagens antigos chamados telégrafos , que foram concebidos para comunicar mensagens de texto mais rapidamente do que por meio de transporte físico.Antes do telégrafo elétrico, sistemas de semáforo foram usados, incluindo faróis, sinais de fumaça , semáforo de bandeira e telégrafos ópticos para sinais visuais para se comunicarem a distâncias da terra.

A telegrafia elétrica pode ser considerada o primeiro exemplo de engenharia elétrica e foi usada pelas companhias ferroviárias emergentes para desenvolver sistemas de controle de trens que minimizassem as chances de os trens colidirem uns com os outros. Ele foi construído em torno do sistema de bloco de sinalização com caixas de sinal ao longo da linha comunicando-se com as caixas vizinhas por meio do som telegráfico de sinos de um único toque e instrumentos de telégrafo de agulha de três posições .

A telegrafia de texto consistia em duas ou mais estações separadas geograficamente (freqüentemente chamadas de escritórios telegráficos ) conectadas por fios, geralmente suportados por postes de serviços públicos (originalmente chamados de postes telegráficos). Muitos sistemas telegráficos elétricos diferentes foram inventados, mas os que se espalharam se encaixam em duas categorias amplas.

A primeira categoria consiste em telégrafos de agulha nos quais um ponteiro de agulha é feito para se mover eletromagneticamente com uma corrente elétrica de uma bateria ou dínamo passando pela linha telegráfica. Os primeiros sistemas usavam várias agulhas que exigiam vários fios. O primeiro sistema comercial, e o telégrafo de agulha mais amplamente usado, foi o telégrafo Cooke e Wheatstone , inventado em 1837. Os primeiros conjuntos de equipamentos usavam cinco agulhas para apontar para a carta que estava sendo transmitida, mas o custo de instalação dos fios era mais economicamente significativo do que o custo de treinamento de operadores, então um sistema de agulha única com um código que precisava ser aprendido se tornou a norma.

A segunda categoria consiste em sistemas de armadura em que a corrente ativa uma sirene telegráfica que faz um clique. O arquétipo dessa categoria foi o sistema Morse, inventado por Samuel Morse em 1838, usando um único fio. Na estação emissora, uma operadora tocava em uma chave chamada tecla telegráfica , soletrando mensagens de texto em código Morse . Originalmente, o objetivo da armadura era fazer marcas na fita de papel, mas os operadores aprenderam a interpretar os cliques e era mais eficiente escrever a mensagem diretamente. Em 1865, o sistema Morse se tornou o padrão para comunicação internacional com um código modificado desenvolvido para as ferrovias alemãs. No entanto, alguns países continuaram a usar os sistemas nacionais estabelecidos internamente por algum tempo depois.

Na década de 1840, o telégrafo elétrico substituiu os sistemas de telégrafo óptico (exceto na França), tornando-se a forma padrão de enviar mensagens urgentes. Na segunda metade do século, a maioria das nações desenvolvidas havia criado redes telegráficas comerciais com escritórios telegráficos locais na maioria das cidades e vilas, permitindo ao público enviar mensagens chamadas telegramas endereçadas a qualquer pessoa no país, mediante o pagamento de uma taxa. A partir de 1854, os cabos telegráficos submarinos permitiram a primeira comunicação rápida entre os continentes. As redes de telégrafo elétrico permitiram que as pessoas e o comércio transmitissem mensagens através dos continentes e oceanos quase que instantaneamente, com impactos sociais e econômicos generalizados. No início do século 20, o telégrafo foi lentamente substituído por redes de teletipo .

História

Trabalho cedo

Telégrafo elétrico de Sömmering em 1809

Desde os primeiros estudos de eletricidade, os fenômenos elétricos eram conhecidos por viajar com grande velocidade, e muitos experimentadores trabalharam na aplicação da eletricidade às comunicações à distância. Todos os efeitos conhecidos da eletricidade - como faíscas , atração eletrostática , mudanças químicas , choques elétricos e, posteriormente, eletromagnetismo - foram aplicados aos problemas de detecção de transmissões controladas de eletricidade a várias distâncias.

Em 1753, um escritor anônimo da Scots Magazine sugeriu um telégrafo eletrostático. Usando um fio para cada letra do alfabeto, uma mensagem poderia ser transmitida conectando-se os terminais do fio a uma máquina eletrostática e observando a deflexão das bolas de medula na extremidade oposta. O escritor nunca foi identificado positivamente, mas a carta foi assinada CM e postada por Renfrew, levando à sugestão de Charles Marshall of Renfrew. Telégrafos empregando atração eletrostática foram a base dos primeiros experimentos em telegrafia elétrica na Europa, mas foram abandonados por serem pouco práticos e nunca foram desenvolvidos como um sistema de comunicação útil.

Em 1774, Georges-Louis Le Sage realizou um telégrafo elétrico antigo. O telégrafo tinha um fio separado para cada uma das 26 letras do alfabeto e seu alcance era apenas entre dois cômodos de sua casa.

Em 1800, Alessandro Volta inventou a pilha voltaica , permitindo uma corrente contínua de eletricidade para experimentação. Isso se tornou uma fonte de corrente de baixa tensão que poderia ser usada para produzir efeitos mais distintos, e que era muito menos limitada do que a descarga momentânea de uma máquina eletrostática , que com os potes de Leyden eram as únicas fontes de eletricidade feitas pelo homem anteriormente conhecidas .

Outro experimento inicial em telegrafia elétrica foi um "telégrafo eletroquímico" criado pelo médico, anatomista e inventor alemão Samuel Thomas von Sömmering em 1809, baseado em um projeto anterior e menos robusto de 1804 do polímata e cientista espanhol Francisco Salva Campillo . Ambos os designs empregaram vários fios (até 35) para representar quase todas as letras e numerais latinos. Assim, as mensagens podiam ser transmitidas eletricamente até alguns quilômetros (no projeto de von Sömmering), com cada um dos fios do receptor de telégrafo imerso em um tubo de vidro separado de ácido. Uma corrente elétrica foi aplicada sequencialmente pelo remetente através dos vários fios que representam cada letra de uma mensagem; na extremidade do receptor, as correntes eletrolisavam o ácido nos tubos em sequência, liberando fluxos de bolhas de hidrogênio ao lado de cada letra ou número associado. O operador do receptor telegráfico observaria as bolhas e, então, registraria a mensagem transmitida. Isso contrasta com os telégrafos posteriores que usavam um único fio (com retorno à terra).

Hans Christian Ørsted descobriu em 1820 que uma corrente elétrica produz um campo magnético que desvia a agulha de uma bússola. No mesmo ano Johann Schweigger inventou o galvanômetro , com uma bobina de fio em torno de uma bússola, que poderia ser usado como um indicador sensível de corrente elétrica. Também naquele ano, André-Marie Ampère sugeriu que a telegrafia poderia ser alcançada colocando pequenos ímãs sob as pontas de um conjunto de fios, um par de fios para cada letra do alfabeto. Ele aparentemente não sabia da invenção de Schweigger na época, o que teria tornado seu sistema muito mais sensível. Em 1825, Peter Barlow experimentou a ideia de Ampère, mas só conseguiu fazê-la funcionar a mais de 60 metros (200 pés) e declarou-a impraticável. Em 1830, William Ritchie aprimorou o design de Ampère, colocando as agulhas magnéticas dentro de uma bobina de fio conectada a cada par de condutores. Ele demonstrou isso com sucesso, mostrando a viabilidade do telégrafo eletromagnético, mas apenas dentro de uma sala de aula.

Em 1825, William Sturgeon inventou o eletroímã , com um único enrolamento de fio não isolado em um pedaço de ferro envernizado , que aumentava a força magnética produzida pela corrente elétrica. Joseph Henry o melhorou em 1828, colocando vários enrolamentos de fio isolado ao redor da barra, criando um eletroímã muito mais poderoso que poderia operar um telégrafo através da alta resistência de longos fios telegráficos. Durante seu mandato na Academia Albany de 1826 a 1832, Henry demonstrou pela primeira vez a teoria do 'telégrafo magnético' tocando um sino por meio de 1,6 km de fio estendido ao redor da sala em 1831.

Em 1835, Joseph Henry e Edward Davy inventaram independentemente o relé elétrico de imersão de mercúrio , no qual uma agulha magnética é mergulhada em um pote de mercúrio quando uma corrente elétrica passa pela bobina circundante. Em 1837, Davy inventou o relé metálico muito mais prático, que se tornou o relé preferido em sistemas telegráficos e um componente-chave que permite que sinais fracos sejam renovados periodicamente. Davy demonstrou seu sistema telegráfico em Regent's Park em 1837 e obteve uma patente em 4 de julho de 1838. Davy também inventou um telégrafo de impressão que usava a corrente elétrica do sinal telegráfico para marcar uma fita de chita infundida com iodeto de potássio e hipoclorito de cálcio .

Primeiros sistemas de trabalho

Mostrador alfanumérico giratório criado por Francis Ronalds como parte de seu telégrafo elétrico (1816)

O primeiro telégrafo funcional foi construído pelo inventor inglês Francis Ronalds em 1816 e usava eletricidade estática. Na casa da família em Hammersmith Mall , ele montou um sistema subterrâneo completo em uma vala de 175 jardas (160 m) de comprimento, bem como um telégrafo de 13 km no alto. As linhas eram conectadas em ambas as extremidades a mostradores giratórios marcados com as letras do alfabeto e impulsos elétricos enviados ao longo do fio eram usados ​​para transmitir mensagens. Oferecendo sua invenção ao Almirantado em julho de 1816, foi rejeitada como "totalmente desnecessária". Seu relato do esquema e das possibilidades de comunicação global rápida em Descrições de um telégrafo elétrico e de algum outro aparelho elétrico foi o primeiro trabalho publicado sobre telegrafia elétrica e até descreveu o risco de retardo de sinal devido à indução. Elementos do projeto de Ronalds foram utilizados na comercialização subsequente do telégrafo mais de 20 anos depois.

Pavel Schilling , um dos pioneiros da telegrafia elétrica

O telégrafo Schilling , inventado pelo Barão Schilling von Canstatt em 1832, foi um dos primeiros telégrafos de agulha . Ele tinha um dispositivo de transmissão que consistia em um teclado com 16 teclas pretas e brancas. Serviam para comutar a corrente elétrica. O instrumento receptor consistia em seis galvanômetros com agulhas magnéticas, suspensas em fios de seda . As duas estações do telégrafo de Schilling estavam conectadas por oito fios; seis foram conectados aos galvanômetros, um serviu para a corrente de retorno e um para uma campainha de sinalização. Quando na estação inicial o operador pressionou uma tecla, o ponteiro correspondente foi desviado na estação receptora. Diferentes posições de bandeiras pretas e brancas em diferentes discos deram combinações que correspondiam às letras ou números. Posteriormente, Pavel Schilling melhorou seu aparelho, reduzindo o número de fios de conexão de oito para dois.

Em 21 de outubro de 1832, Schilling conseguiu uma transmissão de curta distância de sinais entre dois telégrafos em quartos diferentes de seu apartamento. Em 1836, o governo britânico tentou comprar o projeto, mas Schilling aceitou propostas de Nicolau I da Rússia . O telégrafo de Schilling foi testado em um cabo experimental subterrâneo e subaquático de 5 km de comprimento (5 milhas), colocado em torno do edifício do Almirantado principal em São Petersburgo e foi aprovado para um telégrafo entre o palácio imperial em Peterhof e a base naval em Kronstadt . No entanto, o projeto foi cancelado após a morte de Schilling em 1837. Schilling também foi um dos primeiros a colocar em prática a ideia do sistema binário de transmissão de sinais. Seu trabalho foi assumido e desenvolvido por Moritz von Jacobi, que inventou o equipamento telegráfico que foi usado pelo czar Alexandre III para conectar o palácio imperial em Tsarskoye Selo e a Base Naval de Kronstadt .

Em 1833, Carl Friedrich Gauss , junto com o professor de física Wilhelm Weber em Göttingen, instalou um fio de 1.200 metros de comprimento (3.900 pés) acima dos telhados da cidade. Gauss combinou o multiplicador Poggendorff-Schweigger com seu magnetômetro para construir um dispositivo mais sensível, o galvanômetro . Para mudar a direção da corrente elétrica, ele construiu um comutador próprio. Como resultado, ele foi capaz de fazer a agulha distante se mover na direção definida pelo comutador do outro lado da linha.

Diagrama do alfabeto usado em um Cooke e Wheatstone Telegraph de 5 agulhas, indicando a letra G

No início, Gauss e Weber usaram o telégrafo para coordenar o tempo, mas logo desenvolveram outros sinais e, finalmente, seu próprio alfabeto. O alfabeto era codificado em um código binário que era transmitido por pulsos de tensão positivos ou negativos, gerados por meio do movimento de uma bobina de indução para cima e para baixo sobre um ímã permanente e a conexão da bobina com os fios de transmissão por meio do comutador. A página do caderno de laboratório de Gauss contendo seu código e a primeira mensagem transmitida, bem como uma réplica do telégrafo feito na década de 1850 sob as instruções de Weber, são mantidas na faculdade de física da Universidade de Göttingen , na Alemanha.

Gauss estava convencido de que essa comunicação seria uma ajuda para as cidades de seu reino. Mais tarde, no mesmo ano, em vez de uma pilha voltaica , Gauss usou um pulso de indução , permitindo-lhe transmitir sete letras por minuto em vez de duas. Os inventores e a universidade não tinham fundos para desenvolver o telégrafo por conta própria, mas receberam financiamento de Alexander von Humboldt . Carl August Steinheil, em Munique, conseguiu construir uma rede telegráfica na cidade em 1835-1836. Ele instalou uma linha telegráfica ao longo da primeira ferrovia alemã em 1835. Steinheil construiu um telégrafo ao longo da linha ferroviária Nuremberg - Fürth em 1838, o primeiro telégrafo de retorno à terra colocado em serviço.

Em 1837, William Fothergill Cooke e Charles Wheatstone haviam co-desenvolvido um sistema telegráfico que usava várias agulhas em uma placa que podia ser movida para apontar para as letras do alfabeto. Qualquer número de agulhas poderia ser usado, dependendo do número de caracteres que era necessário codificar. Em maio de 1837, eles patentearam seu sistema. A patente recomendava cinco agulhas, que codificavam vinte das 26 letras do alfabeto.

Chave Morse e sirene

Samuel Morse desenvolveu e patenteou independentemente um telégrafo elétrico de gravação em 1837. Alfred Vail , assistente de Morse, desenvolveu um instrumento que foi chamado de registrador para registrar as mensagens recebidas. Ele gravava pontos e traços em uma fita de papel em movimento por uma caneta que era operada por um eletroímã. Morse e Vail desenvolveram o alfabeto de sinalização em código Morse . O primeiro telegrama nos Estados Unidos foi enviado por Morse em 11 de janeiro de 1838, através de duas milhas (3 km) de fio na Speedwell Ironworks perto de Morristown, New Jersey, embora só tenha sido mais tarde, em 1844, que ele enviou a mensagem " O QUE DEUS TRABALHOU "ao longo dos 71 km do Capitólio em Washington até o antigo depósito de Mt. Clare em Baltimore .

Telegrafia comercial

Sistema Cooke e Wheatstone

Instrumento telegráfico de agulha dupla GWR Cooke e Wheatstone

O primeiro telégrafo elétrico comercial foi o sistema Cooke e Wheatstone . Um sistema de demonstração de quatro agulhas foi instalado na seção Euston para Camden Town da ferrovia Robert Stephenson de Londres e Birmingham em 1837 para sinalizar o transporte de cordas de locomotivas. Foi rejeitado em favor dos apitos pneumáticos. Cooke e Wheatstone tiveram seu primeiro sucesso comercial com um sistema instalado na Great Western Railway ao longo de 13 milhas (21 km) da estação Paddington a West Drayton em 1838. Este era um sistema de cinco agulhas e seis fios. Este sistema sofreu falha no isolamento dos cabos subterrâneos. Quando a linha foi estendida a Slough em 1843, o telégrafo foi convertido em um sistema de uma agulha e dois fios com fios não isolados em postes. O telégrafo de uma agulha teve grande sucesso nas ferrovias britânicas, e 15.000 aparelhos ainda estavam em uso no final do século XIX. Alguns permaneceram em serviço na década de 1930. The Electric Telegraph Company , a primeira empresa pública de telegrafia do mundo foi fundada em 1845 pelo financista John Lewis Ricardo e Cooke.

Wheatstone ABC telegraph

Um telégrafo Wheatstone ABC alimentado por magneto com o dial do "comunicador" horizontal, o dial do "indicador" inclinado e a manivela do magneto que gerou o sinal elétrico.

Wheatstone desenvolveu um sistema alfabético prático em 1840, chamado Sistema ABC, usado principalmente em fios privados. Consistia em um "comunicador" na extremidade de envio e um "indicador" na extremidade de recepção. O comunicador consistia em um mostrador circular com um ponteiro e as 26 letras do alfabeto (e quatro sinais de pontuação) ao redor de sua circunferência. Ao lado de cada letra, havia uma tecla que poderia ser pressionada. Uma transmissão começaria com os ponteiros nos mostradores em ambas as extremidades ajustados para a posição inicial. O operador de transmissão pressionaria então a tecla correspondente à letra a ser transmitida. Na base do comunicador havia um magneto acionado por uma alça na frente. Isso seria girado para aplicar uma tensão alternada à linha. Cada meio ciclo da corrente moveria os ponteiros em ambas as extremidades em uma posição. Quando o ponteiro alcançava a posição da tecla pressionada, ele parava e o magneto era desconectado da linha. O ponteiro do comunicador foi engrenado para o mecanismo do magneto. O ponteiro do indicador foi movido por um eletroímã polarizado cuja armadura foi acoplada a ele através de um escapamento . Assim, a tensão alternada da linha moveu o ponteiro do indicador para a posição da tecla pressionada no comunicador. Pressionar outra tecla liberaria o ponteiro e a tecla anterior e reconectaria o magneto à linha. Essas máquinas eram muito robustas e simples de operar e permaneceram em uso na Grã-Bretanha até meados do século XX.

Sistema Morse

Professor Morse enviando a mensagem - O QUE DEUS FEZ em 24 de maio de 1844

Em 1851, uma conferência em Viena de países da União Telegráfica Alemã-Austríaca (que incluía muitos países da Europa Central) adotou o telégrafo Morse como o sistema para comunicações internacionais. O código Morse internacional adotado foi consideravelmente modificado do código Morse americano original e foi baseado em um código usado nas ferrovias de Hamburgo ( Gerke , 1848). Um código comum foi uma etapa necessária para permitir a conexão telegráfica direta entre os países. Com códigos diferentes, operadores adicionais eram obrigados a traduzir e retransmitir a mensagem. Em 1865, uma conferência em Paris adotou o código de Gerke como código Morse internacional e passou a ser o padrão internacional. Os EUA, no entanto, continuaram a usar o código Morse americano internamente por algum tempo, portanto, as mensagens internacionais exigiam retransmissão em ambas as direções.

Nos Estados Unidos, o telégrafo Morse / Vail foi rapidamente implantado nas duas décadas após a primeira manifestação em 1844. O telégrafo terrestre conectou a costa oeste do continente à costa leste em 24 de outubro de 1861, pondo fim ao Pony Express .

Sistema Foy-Breguet

Telégrafo de Foy-Breguet exibindo a letra "Q"

A França demorou a adotar o telégrafo elétrico, devido ao extenso sistema de telégrafo óptico construído durante a era napoleônica . Também havia séria preocupação de que um telégrafo elétrico pudesse ser rapidamente colocado fora de ação por sabotadores inimigos, algo que era muito mais difícil de fazer com telégrafos ópticos que não tinham hardware exposto entre as estações. O telégrafo Foy-Breguet foi finalmente adotado. Este era um sistema de duas agulhas usando dois fios de sinal, mas exibido de uma maneira exclusivamente diferente de outros telégrafos de agulha. As agulhas fizeram símbolos semelhantes aos símbolos do sistema óptico Chappe , tornando-os mais familiares para os operadores de telégrafo. O sistema óptico foi desativado a partir de 1846, mas não completamente até 1855. Naquele ano, o sistema Foy-Breguet foi substituído pelo sistema Morse.

Expansão

Além da rápida expansão do uso dos telégrafos ao longo das ferrovias, eles logo se espalharam no campo da comunicação de massa com os instrumentos sendo instalados nos correios . A era da comunicação pessoal de massa havia começado. As redes telegráficas eram caras de construir, mas o financiamento estava disponível, especialmente dos banqueiros de Londres. Em 1852, os sistemas nacionais estavam em operação nos principais países:

Extensão do telégrafo em 1852
País Empresa ou sistema Milhas ou quilômetros
de fio
ref
Estados Unidos 20 empresas 23.000 mi ou 37.000 km
Reino Unido Electric Telegraph Company , Magnetic Telegraph Company e outros 2.200 mi ou 3.500 km
Prússia Sistema Siemens 1.400 mi ou 2.300 km
Áustria Sistema Siemens 1.000 mi ou 1.600 km
Canadá 900 mi ou 1.400 km
França sistemas ópticos dominantes 700 mi ou 1.100 km

A New York and Mississippi Valley Printing Telegraph Company, por exemplo, foi criada em 1852 em Rochester, Nova York e acabou se tornando a Western Union Telegraph Company . Embora muitos países tivessem redes telegráficas, não havia interconexão mundial . A mensagem pelo correio ainda era o principal meio de comunicação para países fora da Europa.

Velocidades postais mundiais em 1852
Uma carta por correio de Londres levou
dias alcançar
12 Nova York nos Estados Unidos
13 Alexandria no Egito
19 Constantinopla na Turquia Otomana
33 Bombaim na Índia (costa oeste da Índia)
44 Calcutá em Bengala (costa leste da Índia)
45 Cingapura
57 Xangai na China
73 Sydney na Austrália

Melhorias telegráficas

Equipamento de rede telegráfica automatizada Wheatstone

Uma meta contínua na telegrafia era reduzir o custo por mensagem, reduzindo o trabalho manual ou aumentando a taxa de envio. Houve muitos experimentos com ponteiros móveis e várias codificações elétricas. No entanto, a maioria dos sistemas era muito complicada e não confiável. Um expediente de sucesso para reduzir o custo por mensagem foi o desenvolvimento do telégrafo .

O primeiro sistema que não exigiu técnicos qualificados para operar foi o sistema ABC de Charles Wheatstone em 1840, no qual as letras do alfabeto eram organizadas em torno de um mostrador de relógio, e o sinal fazia com que uma agulha indicasse a letra. Esse sistema inicial exigia que o receptor estivesse presente em tempo real para gravar a mensagem e atingia velocidades de até 15 palavras por minuto.

Em 1846, Alexander Bain patenteou um telégrafo químico em Edimburgo. A corrente de sinal moveu uma caneta de ferro sobre uma fita de papel em movimento embebida em uma mistura de nitrato de amônio e ferrocianeto de potássio, decompondo o produto químico e produzindo marcas azuis legíveis em código Morse. A velocidade do telégrafo de impressão era de 16 palavras e meia por minuto, mas as mensagens ainda exigiam tradução para o inglês por copistas ao vivo. A telegrafia química chegou ao fim nos Estados Unidos em 1851, quando o grupo Morse derrotou a patente Bain no Tribunal Distrital dos Estados Unidos.

Por um breve período, começando com a linha Nova York – Boston em 1848, algumas redes telegráficas começaram a empregar operadores de som, que foram treinados para entender o código Morse auditivamente. Gradualmente, o uso de operadores de som eliminou a necessidade de receptores de telégrafo para incluir registro e fita. Em vez disso, o instrumento receptor foi desenvolvido em uma "sirene", um eletroímã que foi energizado por uma corrente e atraiu uma pequena alavanca de ferro. Quando a chave sonora foi aberta ou fechada, a alavanca da sirene atingiu uma bigorna. O operador de Morse distinguiu um ponto e um traço pelo intervalo curto ou longo entre os dois cliques. A mensagem foi então escrita à mão.

Royal Earl House desenvolveu e patenteou um sistema telegráfico de impressão de cartas em 1846, que empregava um teclado alfabético para o transmissor e imprimia automaticamente as letras no papel no receptor, e seguiu com uma versão movida a vapor em 1852. Defensores da telegrafia impressa disse que eliminaria os erros dos operadores de Morse. A máquina House foi usada em quatro linhas telegráficas americanas principais em 1852. A velocidade da máquina House foi anunciada em 2.600 palavras por hora.

Um teclado Baudot, 1884

David Edward Hughes inventou o telégrafo de impressão em 1855; usava um teclado de 26 teclas para o alfabeto e uma roda giratória que determinava a letra a ser transmitida pelo tempo decorrido desde a transmissão anterior. O sistema permitia a gravação automática na extremidade receptora. O sistema era muito estável e preciso e foi aceito em todo o mundo.

A próxima melhoria foi o código Baudot de 1874. O engenheiro francês Émile Baudot patenteou um telégrafo de impressão no qual os sinais eram traduzidos automaticamente em caracteres tipográficos. Cada caractere recebeu um código de cinco bits, interpretado mecanicamente a partir do estado de cinco interruptores liga / desliga. Os operadores precisavam manter um ritmo constante e a velocidade normal de operação era de 30 palavras por minuto.

Nesse ponto, a recepção foi automatizada, mas a velocidade e a precisão da transmissão ainda eram limitadas à habilidade do operador humano. O primeiro sistema automatizado prático foi patenteado por Charles Wheatstone. A mensagem (em código Morse ) foi digitada em um pedaço de fita perfurada usando um dispositivo semelhante a um teclado chamado 'Stick Punch'. O transmissor percorreu automaticamente a fita e transmitiu a mensagem na velocidade excepcionalmente alta de 70 palavras por minuto.

Teleimpressoras

Electro-motor Printing Telegraph de Phelps de cerca de 1880, o último e mais avançado mecanismo de telegrafia projetado por George May Phelps
Uma teleimpressora Creed Model 7 em 1930
ASR modelo 33 de teletipo (envio e recebimento automático)

Um dos primeiros teleimpressores de sucesso foi inventado por Frederick G. Creed . Em Glasgow, ele criou seu primeiro perfurador de teclado, que usava ar comprimido para fazer os furos. Ele também criou um reperforator (perfurador de recepção) e uma impressora. O reperforator perfurou sinais Morse de entrada em fita de papel e a impressora decodificou essa fita para produzir caracteres alfanuméricos em papel comum. Essa foi a origem do Sistema de Impressão Automática de Alta Velocidade Creed, que podia rodar a uma velocidade sem precedentes de 200 palavras por minuto. Seu sistema foi adotado pelo Daily Mail para a transmissão diária do conteúdo do jornal.

Com a invenção do teletipo , a codificação telegráfica tornou-se totalmente automatizada. Os primeiros teletipoquistas usavam o código ITA-1 Baudot , um código de cinco bits. Isso gerou apenas trinta e dois códigos, por isso foi sobredefinido em dois "turnos", "letras" e "algarismos". Um código de turno explícito e não compartilhado precedia cada conjunto de letras e algarismos. Em 1901, o código de Baudot foi modificado por Donald Murray .

Na década de 1930, as teleimpressoras eram produzidas pela Teletype nos Estados Unidos, pela Creed na Grã-Bretanha e pela Siemens na Alemanha.

Em 1935, o roteamento de mensagens era a última grande barreira para a automação total. Grandes provedores de telegrafia começaram a desenvolver sistemas que usavam discagem rotativa semelhante à do telefone para conectar teletipoascritores. Esses sistemas resultantes foram chamados de "Telex" (TELegraph EXchange). As máquinas Telex primeiro executaram discagem de pulso estilo telefone rotativo para comutação de circuito e, em seguida, enviaram dados pelo ITA2 . Este "tipo A" de roteamento de Telex automatiza funcionalmente o roteamento de mensagens.

A primeira rede Telex de ampla cobertura foi implementada na Alemanha durante a década de 1930 como uma rede usada para se comunicar dentro do governo.

À taxa de 45,45 (± 0,5%) baud - considerada rápida na época - até 25 canais de telex poderiam compartilhar um único canal de telefone de longa distância usando multiplexação de telegrafia de frequência de voz , tornando o telex o método mais barato de longa distância confiável comunicação.

O serviço de troca automática de teleimpressora foi introduzido no Canadá pela CPR Telegraphs e CN Telegraph em julho de 1957 e, em 1958, a Western Union começou a construir uma rede Telex nos Estados Unidos.

O telégrafo harmônico

O aspecto mais caro de um sistema telegráfico era a instalação - a colocação do fio, que geralmente era muito longo. Os custos seriam mais bem cobertos ao encontrar uma maneira de enviar mais de uma mensagem por vez por meio de uma única transmissão, aumentando assim a receita por transmissão. Os primeiros dispositivos incluíam o duplex e o quadruplex que permitiam, respectivamente, uma ou duas transmissões telegráficas em cada direção. No entanto, um número ainda maior de canais era desejado nas linhas mais ocupadas. Na segunda metade de 1800, vários inventores trabalharam para criar um método para fazer exatamente isso, incluindo Charles Bourseul , Thomas Edison , Elisha Gray e Alexander Graham Bell .

Uma abordagem era ter ressonadores de várias frequências diferentes agindo como portadores de um sinal liga-desliga modulado. Era o telégrafo harmônico, uma forma de multiplexação por divisão de frequência . Essas várias frequências, chamadas de harmônicas, poderiam então ser combinadas em um sinal complexo e enviadas por um único fio. Na extremidade receptora, as frequências seriam separadas por um conjunto correspondente de ressonadores.

Com um conjunto de frequências sendo transportado por um único fio, percebeu-se que a própria voz humana poderia ser transmitida eletricamente através do fio. Esse esforço levou à invenção do telefone . (Embora o trabalho para empacotar vários sinais telegráficos em um fio levasse à telefonia, avanços posteriores empacotariam vários sinais de voz em um fio aumentando a largura de banda modulando frequências muito mais altas do que a audição humana. Eventualmente, a largura de banda foi ampliada muito mais com o uso de laser sinais de luz enviados por meio de cabos de fibra óptica. A transmissão de fibra óptica pode transportar 25.000 sinais de telefone simultaneamente por uma única fibra.

Cabos telegráficos oceânicos

Principais linhas telegráficas em 1891

Logo depois que os primeiros sistemas de telégrafo bem-sucedidos estavam operacionais, a possibilidade de transmitir mensagens através do mar por meio de cabos de comunicação submarinos foi proposta pela primeira vez. Um dos principais desafios técnicos era isolar suficientemente o cabo submarino para evitar que a corrente elétrica vazasse para a água. Em 1842, um cirurgião escocês William Montgomerie introduziu a guta-percha , o suco adesivo da árvore de guta Palaquium , para a Europa. Michael Faraday e Wheatstone logo descobriram os méritos da guta-percha como isolante e, em 1845, o último sugeriu que ela deveria ser empregada para cobrir o fio que foi proposto para ser colocado de Dover a Calais . A guta-percha foi usada como isolamento em um fio colocado no Reno entre Deutz e Colônia . Em 1849, CV Walker , eletricista da South Eastern Railway , submergiu um fio de 2 milhas (3,2 km) revestido com guta-percha na costa de Folkestone, que foi testado com sucesso.

John Watkins Brett , um engenheiro de Bristol , procurou e obteve permissão de Louis-Philippe em 1847 para estabelecer comunicação telegráfica entre a França e a Inglaterra. O primeiro cabo submarino foi lançado em 1850, conectando os dois países e foi seguido por conexões para a Irlanda e os Países Baixos.

A Atlantic Telegraph Company foi formada em Londres em 1856 para empreender a construção de um cabo telegráfico comercial através do Oceano Atlântico. Foi concluído com sucesso em 18 de julho de 1866 pelo navio SS Great Eastern , capitaneado por Sir James Anderson após muitos percalços ao longo do caminho. John Pender, um dos homens do Grande Oriente, mais tarde fundou várias empresas de telecomunicações, principalmente instalando cabos entre a Grã-Bretanha e o Sudeste Asiático. As primeiras instalações de cabos submarinos transatlânticos foram tentadas em 1857, 1858 e 1865. O cabo de 1857 operou apenas intermitentemente por alguns dias ou semanas antes de falhar. O estudo de cabos telegráficos subaquáticos acelerou o interesse pela análise matemática de linhas de transmissão muito longas . As linhas telegráficas da Grã-Bretanha à Índia foram conectadas em 1870. (Essas várias empresas se combinaram para formar a Eastern Telegraph Company em 1872.) A expedição HMS Challenger em 1873-1876 mapeou o fundo do oceano para futuros cabos telegráficos subaquáticos.

A Austrália foi conectada pela primeira vez ao resto do mundo em outubro de 1872 por um cabo telegráfico submarino em Darwin. Isso trouxe notícias do resto do mundo. O telégrafo através do Pacífico foi concluído em 1902, finalmente circundando o mundo.

Dos anos 1850 até meados do século 20, os sistemas de cabos submarinos britânicos dominaram o sistema mundial. Isso foi definido como uma meta estratégica formal, que ficou conhecida como All Red Line . Em 1896, havia trinta navios de instalação de cabos no mundo e vinte e quatro deles eram propriedade de empresas britânicas. Em 1892, as empresas britânicas possuíam e operavam dois terços dos cabos do mundo e, em 1923, sua participação ainda era de 42,7%.

Cable and Wireless Company

A rede da Eastern Telegraph Company em 1901

Cable & Wireless foi uma empresa de telecomunicações britânica que remontou suas origens à década de 1860, com Sir John Pender como o fundador, embora o nome só tenha sido adotado em 1934. Foi formada a partir de fusões sucessivas, incluindo:

  • The Falmouth, Malta, Gibraltar Telegraph Company
  • The British Indian Submarine Telegraph Company
  • Companhia Telegráfica de Marselha, Argel e Malta
  • The Eastern Telegraph Company
  • The Eastern Extension Australasia and China Telegraph Company
  • As Companhias Telegráficas Orientais e Associadas

Telegrafia e longitude

Artigo principal § Seção: História da longitude § Topografia e telegrafia .

O telégrafo era muito importante para o envio de sinais de tempo para determinar a longitude, proporcionando maior precisão do que anteriormente disponível. A longitude foi medida comparando a hora local (por exemplo, o meio-dia local ocorre quando o sol está mais alto acima do horizonte) com o tempo absoluto (um tempo que é o mesmo para um observador em qualquer lugar da Terra). Se os horários locais de dois lugares diferirem em uma hora, a diferença de longitude entre eles é de 15 ° (360 ° / 24h). Antes da telegrafia, o tempo absoluto podia ser obtido de eventos astronômicos, como eclipses , ocultações ou distâncias lunares , ou transportando um relógio preciso (um cronômetro ) de um local para outro.

A ideia de usar o telégrafo para transmitir um sinal de tempo para determinação da longitude foi sugerida por François Arago a Samuel Morse em 1837, e o primeiro teste dessa ideia foi feito pelo Capitão Wilkes da Marinha dos Estados Unidos em 1844, sobre a linha de Morse entre Washington e Baltimore. O método logo estava em uso prático para determinação da longitude, em particular pelo US Coast Survey, e em distâncias cada vez maiores, à medida que a rede telegráfica se espalhava pela América do Norte e pelo mundo, e à medida que os desenvolvimentos técnicos melhoravam a precisão e a produtividade

A "rede telegráfica da longitude" logo se tornou mundial. As ligações transatlânticas entre a Europa e a América do Norte foram estabelecidas em 1866 e 1870. A Marinha dos EUA estendeu as observações às Índias Ocidentais e às Américas Central e do Sul com uma ligação transatlântica adicional da América do Sul a Lisboa entre 1874 e 1890. Observações britânicas, russas e americanas criadas uma rede da Europa através de Suez, Aden, Madras, Cingapura, China e Japão, a Vladivostok, daí a São Petersburgo e de volta à Europa Ocidental. A Austrália foi conectada a Cingapura via Java em 1871 e a web circulou o globo em 1902 com a conexão da Austrália e da Nova Zelândia ao Canadá através da All Red Line . A dupla determinação das longitudes de leste e oeste concordou com um segundo de arco (1/15 de segundo, menos de 30 metros).

Telegrafia na guerra

A capacidade de enviar telegramas trouxe vantagens óbvias para aqueles que conduzem a guerra. Mensagens secretas foram codificadas, então a interceptação por si só não seria suficiente para o lado oposto obter uma vantagem. Havia também restrições geográficas na interceptação dos cabos telegráficos que melhoraram a segurança, no entanto, uma vez que a radiotelegrafia foi desenvolvida, a interceptação tornou-se muito mais difundida.

Guerra da Crimeia

A Guerra da Crimeia foi um dos primeiros conflitos a usar telégrafos e foi um dos primeiros a ser amplamente documentado. Em 1854, o governo de Londres criou um Destacamento Telegráfico militar para o Exército comandado por um oficial dos Engenheiros Reais . Deveria compreender 25 homens do Royal Corps of Sappers & Miners, treinados pela Electric Telegraph Company para construir e operar o primeiro telégrafo elétrico de campo.

A gravação jornalística da guerra foi fornecida por William Howard Russell (escrevendo para o jornal The Times ) com fotos de Roger Fenton . Notícias de correspondentes de guerra mantiveram o público das nações envolvidas na guerra informado sobre os acontecimentos do dia-a-dia de uma forma que não tinha sido possível em qualquer guerra anterior. Depois que os franceses estenderam o telégrafo até a costa do Mar Negro no final de 1854, a notícia chegou a Londres em dois dias. Quando os britânicos instalaram um cabo subaquático até a península da Crimeia em abril de 1855, a notícia chegou a Londres em poucas horas. As notícias diárias energizaram a opinião pública, o que derrubou o governo e fez com que Lord Palmerston se tornasse primeiro-ministro.

guerra civil Americana

Durante a Guerra Civil Americana, o telégrafo provou seu valor como meio de comunicação tático, operacional e estratégico e um importante contribuinte para a vitória da União. Em contraste, a Confederação falhou em fazer uso efetivo da rede telegráfica do sul, muito menor. Antes da guerra, os sistemas telegráficos eram usados ​​principalmente no setor comercial. Os prédios do governo não eram interligados com linhas telegráficas, mas dependiam de corredores para transportar mensagens de um lado para o outro. Antes da guerra, o governo não via necessidade de conectar linhas dentro dos limites da cidade, no entanto, eles viam o uso em conexões entre cidades. Washington DC sendo o centro do governo, tinha a maioria das conexões, mas havia apenas algumas linhas indo ao norte e ao sul da cidade. Não foi até a Guerra Civil que o governo viu o verdadeiro potencial do sistema telegráfico. Logo após o bombardeio de Fort Sumter , o Sul cortou as linhas telegráficas que corriam para DC, o que colocou a cidade em pânico porque temia uma invasão sulista imediata.

Dentro de 6 meses do início da guerra, o US Military Telegraph Corps (USMT) havia estabelecido aproximadamente 300 milhas (480 km) de linha. Ao final da guerra, eles haviam colocado aproximadamente 15.000 milhas (24.000 km) de linha, 8.000 para uso militar e 5.000 para uso comercial, e manusearam aproximadamente 6,5 milhões de mensagens. O telégrafo não era importante apenas para a comunicação dentro das forças armadas, mas também no setor civil, ajudando os líderes políticos a manter o controle sobre seus distritos.

Mesmo antes da guerra, a American Telegraph Company censurava mensagens suspeitas informalmente para bloquear a ajuda ao movimento de secessão. Durante a guerra, o secretário de guerra Simon Cameron , e mais tarde Edwin Stanton , queriam controlar as linhas telegráficas para manter o fluxo de informações. No início da guerra, um dos primeiros atos de Stanton como Secretário da Guerra foi mover as linhas telegráficas de terminarem no quartel-general de McClellan para terminarem no Departamento de Guerra. O próprio Stanton disse "[telegrafia] é meu braço direito". A telegrafia auxiliou nas vitórias do Norte, incluindo a Batalha de Antietam (1862), a Batalha de Chickamauga (1863) e a Marcha ao Mar de Sherman (1864).

O sistema telegráfico ainda tinha suas falhas. A USMT, embora a principal fonte de telegrafistas e cabos, ainda era uma agência civil. A maioria dos operadores foi primeiro contratada pelas empresas telegráficas e depois terceirizada para o Departamento de Guerra. Isso criou tensão entre os generais e seus operadores. Uma fonte de irritação era que os operadores da USMT não precisavam seguir a autoridade militar. Normalmente eles atuavam sem hesitação, mas não eram obrigados, então Albert Myer criou um Corpo de Sinalização do Exército dos EUA em fevereiro de 1863. Como o novo chefe do Corpo de Sinalização, Myer tentou obter toda a sinalização de telégrafo e bandeira sob seu comando e, portanto, sujeito à disciplina militar. Depois de criar o Signal Corps, Myer pressionou para desenvolver novos sistemas telegráficos. Enquanto a USMT dependia principalmente de linhas e operadores civis, o novo telégrafo de campo da Signal Corp poderia ser implantado e desmontado mais rápido do que o sistema da USMT.

Primeira Guerra Mundial

Durante a Primeira Guerra Mundial , as comunicações telegráficas da Grã-Bretanha foram quase completamente ininterruptas, enquanto ela foi capaz de cortar rapidamente os cabos da Alemanha em todo o mundo. O governo britânico censurou as empresas de cabo telegráfico em um esforço para erradicar a espionagem e restringir as transações financeiras com nações com poderes centrais. O acesso britânico aos cabos transatlânticos e sua experiência em quebra de código levaram ao incidente do Zimmermann Telegram , que contribuiu para que os Estados Unidos ingressassem na guerra. Apesar da aquisição britânica de colônias alemãs e da expansão para o Oriente Médio, a dívida da guerra fez com que o controle da Grã-Bretanha sobre os cabos telegráficos enfraquecesse enquanto o controle dos Estados Unidos aumentava.

Segunda Guerra Mundial

Acessório do teleprinter German Lorenz SZ42 (à esquerda) e do teleprinter militar Lorenz (à direita) no Museu Nacional de Computação em Bletchley Park , Inglaterra

A Segunda Guerra Mundial reviveu a 'guerra do cabo' de 1914–1918. Em 1939, cabos de propriedade alemã através do Atlântico foram cortados mais uma vez e, em 1940, cabos italianos para a América do Sul e Espanha foram cortados em retaliação pela ação italiana contra dois dos cinco cabos britânicos que ligam Gibraltar e Malta. A Electra House , sede da Cable & Wireless e estação central de cabos, foi danificada por um bombardeio alemão em 1941.

Os movimentos de resistência na Europa ocupada sabotaram as instalações de comunicação, como as linhas telegráficas, forçando os alemães a usar a telegrafia sem fio , que poderia então ser interceptada pela Grã-Bretanha. Os alemães desenvolveram um anexo de teleimpressor altamente complexo (alemão: Schlüssel-Zusatz , "anexo de cifra") que era usado para criptografar telegramas, usando a cifra de Lorenz , entre o alto comando alemão ( OKW ) e os grupos de exército em campo. Estes continham relatórios de situação, planos de batalha e discussões de estratégia e táticas. A Grã-Bretanha interceptou esses sinais, diagnosticou como funcionava a máquina de criptografia e descriptografou uma grande quantidade de tráfego de teleimpressora.

Fim da era do telégrafo

Na América, o fim da era do telégrafo pode estar associado à queda da Western Union Telegraph Company . A Western Union era a fornecedora líder de telégrafos para a América e era vista como a melhor competição para a National Bell Telephone Company . A Western Union e a Bell investiram em tecnologia de telegrafia e telefonia. A decisão da Western Union de permitir que a Bell obtivesse vantagem em tecnologia telefônica foi o resultado do fracasso da alta administração da Western Union em prever a superação do telefone sobre o, na época, sistema telegráfico dominante. A Western Union logo perdeu a batalha legal pelos direitos de seus direitos autorais telefônicos. Isso levou a Western Union a concordar com uma posição inferior na competição telefônica, o que por sua vez levou à diminuição do telégrafo.

Enquanto o telégrafo não foi o foco das batalhas judiciais ocorridas por volta de 1878, as empresas afetadas pelos efeitos da batalha eram as principais potências da telegrafia na época. A Western Union pensava que o acordo de 1878 solidificaria a telegrafia como a comunicação de longo alcance preferida. No entanto, devido à subestimativa do futuro do telégrafo e aos fracos contratos, a Western Union entrou em declínio. A AT&T adquiriu o controle operacional da Western Union em 1909, mas renunciou a ele em 1914 sob a ameaça de ação antitruste. A AT&T comprou os negócios de correio eletrônico e Telex da Western Union em 1990.

Embora os serviços comerciais de "telégrafo" ainda estejam disponíveis em muitos países , a transmissão geralmente é feita por meio de uma rede de computadores, em vez de uma conexão com fio dedicada.

Veja também

Referências

Bibliografia

Leitura adicional

links externos