Telégrafo elétrico
Telégrafos elétricos eram sistemas de mensagens de texto ponto a ponto, usados principalmente desde a década de 1840 até o final do século XX. Foi o primeiro sistema elétrico de telecomunicações e o mais amplamente utilizado de uma série de sistemas de mensagens antigos chamados telégrafos, que foram concebidos para comunicar mensagens de texto mais rapidamente do que o transporte físico. A telegrafia elétrica pode ser considerada o primeiro exemplo de engenharia elétrica.
A telegrafia de texto consistia em duas ou mais estações geograficamente separadas, chamadas de telégrafos. Os escritórios eram conectados por fios, geralmente suspensos em postes de energia. Muitos sistemas diferentes de telégrafo elétrico foram inventados, mas os que se espalharam se encaixam em duas grandes categorias. A primeira categoria consiste em telégrafos de agulha nos quais um ponteiro de agulha é feito para se mover eletromagneticamente com uma corrente elétrica enviada pela linha telegráfica. Os primeiros sistemas usavam várias agulhas que exigiam vários fios. O primeiro sistema comercial, e o telégrafo de agulha mais amplamente utilizado, foi o telégrafo de Cooke e Wheatstone, inventado em 1837. A segunda categoria consiste em sistemas de armadura nos quais a corrente ativa uma sirene de telégrafo que faz um clique. O arquétipo dessa categoria era o sistema Morse, inventado por Samuel Morse em 1838. Em 1865, o sistema Morse tornou-se o padrão de comunicação internacional usando um código modificado desenvolvido para ferrovias alemãs.
Os telégrafos elétricos foram usados pelas empresas ferroviárias emergentes para desenvolver sistemas de controle de trens, minimizando as chances de os trens colidirem uns com os outros. Isso foi construído em torno do sistema de blocos de sinalização com caixas de sinalização ao longo da linha, comunicando-se com as caixas vizinhas por meio do som telegráfico de sinos de toque único e instrumentos telegráficos de agulha de três posições.
Na década de 1840, o telégrafo elétrico substituiu os sistemas de telégrafo óptico, tornando-se a forma padrão de enviar mensagens urgentes. Na segunda metade do século, as nações mais desenvolvidas criaram 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 1850, 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 em ambos os continentes e oceanos quase instantaneamente, com amplos impactos sociais e econômicos. Por volta de 1894, o telégrafo elétrico levou à invenção de Guglielmo Marconi da telegrafia sem fio, o primeiro meio de telecomunicação por ondas de rádio.
No início do século 20, a telegrafia manual foi lentamente substituída por redes de teleimpressão. O uso crescente do telefone empurrou a telegrafia para alguns usos especializados. O uso pelo público em geral consistia principalmente em saudações de telegrama para ocasiões especiais. A ascensão da internet e o uso de e-mail na década de 1990 acabaram com as redes de telegrafia dedicadas.
História
Precursores
Antes do telégrafo elétrico, sistemas visuais eram usados, incluindo balizas, sinais de fumaça, semáforos de bandeiras e telégrafos ópticos para sinais visuais para comunicação em distâncias terrestres.
Um predecessor auditivo foram os tambores falantes da África Ocidental. No século 19, os percussionistas iorubás usavam tambores falantes para imitar a linguagem tonal humana para comunicar mensagens complexas - geralmente sobre notícias de nascimento, cerimônias e conflitos militares - em distâncias de 4 a 5 milhas.
Trabalho inicial
Desde os primeiros estudos de eletricidade, fenômenos elétricos eram conhecidos por viajar com grande velocidade, e muitos experimentadores trabalharam na aplicação de eletricidade para 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 em 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-se a deflexão das bolas de medula na outra extremidade. O autor nunca foi identificado positivamente, mas a carta foi assinada por C.M. e postado de Renfrew levando a um Charles Marshall de Renfrew sendo sugerido. Os telégrafos que empregam atração eletrostática foram a base dos primeiros experimentos em telegrafia elétrica na Europa, mas foram abandonados por serem impraticáveis e nunca foram desenvolvidos em um sistema de comunicação útil.
Em 1774, Georges-Louis Le Sage criou um dos primeiros telégrafos elétricos. 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, fornecendo uma corrente contínua de eletricidade para experimentação. Isso se tornou uma fonte de corrente de baixa voltagem 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 as jarras de Leyden eram as únicas fontes de eletricidade feitas pelo homem até então conhecidas..
Outra experiência inicial em telegrafia elétrica foi um "telégrafo eletroquímico" criado pelo médico, anatomista e inventor alemão Samuel Thomas von Sömmering em 1809, com base em um projeto anterior e menos robusto de 1804 do polímata e cientista espanhol Francisco Salva Campillo. Ambos os designs empregavam vários fios (até 35) para representar quase todas as letras e numerais latinos. Assim, as mensagens poderiam ser transmitidas eletricamente até alguns quilômetros (no projeto de von Sömmering), com cada um dos fios do receptor do telégrafo imerso em um tubo de vidro separado com ácido. Uma corrente elétrica era aplicada sequencialmente pelo remetente através dos vários fios que representavam cada letra de uma mensagem; na extremidade receptora, as correntes eletrolisavam o ácido nos tubos em sequência, liberando correntes de bolhas de hidrogênio próximas a cada letra ou numeral associado. O operador do receptor do telégrafo observaria as bolhas e poderia então gravar a mensagem transmitida. Isso contrasta com os telégrafos posteriores que usavam um único fio (com retorno de 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 usada como um indicador sensível de corrente elétrica. Também naquele ano, André-Marie Ampère sugeriu que a telegrafia poderia ser conseguida 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 tentou a ideia de Ampère, mas só conseguiu fazê-la funcionar a mais de 200 pés (61 m) e a declarou impraticável. Em 1830, William Ritchie aprimorou o projeto de Ampère, colocando as agulhas magnéticas dentro de uma bobina de fio conectada a cada par de condutores. Ele demonstrou 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 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 de telégrafo. Durante seu mandato na The Albany Academy de 1826 a 1832, Henry demonstrou pela primeira vez a teoria do 'telégrafo magnético' tocando um sino através de uma milha (1,6 km) de arame amarrado 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 de fazer e quebrar muito mais prático, que se tornou o relé de escolha em sistemas de telégrafo e um componente chave para a renovação periódica de sinais fracos. Davy demonstrou seu sistema de telégrafo 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 do telégrafo para marcar uma fita de chita infundida com iodeto de potássio e hipoclorito de cálcio.
Primeiros sistemas de trabalho
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 trincheira de 175 jardas (160 m) de comprimento, bem como um telégrafo aéreo de 13 km de comprimento. 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, ela 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 de Ronalds' design foram utilizados na comercialização subsequente do telégrafo mais de 20 anos depois.
O telégrafo de 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 em preto e branco. Estes serviram para mudar a corrente elétrica. O instrumento receptor consistia em seis galvanômetros com agulhas magnéticas suspensas por fios de seda. As duas estações do telégrafo de Schilling eram conectadas por oito fios; seis foram conectados com os galvanômetros, um serviu para a corrente de retorno e um para uma campainha de sinal. Quando na estação inicial o operador pressionava uma tecla, o ponteiro correspondente era desviado na estação receptora. Diferentes posições de bandeiras pretas e brancas em diferentes discos deram combinações que correspondiam às letras ou números. Pavel Schilling posteriormente 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 sinais de curta distância entre dois telégrafos em diferentes cômodos 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 quilômetros (3,1 milhas), colocado ao redor do prédio do Almirantado principal em São Petersburgo e foi aprovado para um telégrafo entre o palácio imperial em Peterhof e o base naval de 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 sinal. Seu trabalho foi assumido e desenvolvido por Moritz von Jacobi, que inventou o equipamento de telégrafo 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 conseguiu fazer a agulha distante se mover na direção definida pelo comutador na outra extremidade da linha.
A princípio, Gauss e Weber usaram o telégrafo para coordenar o tempo, mas logo desenvolveram outros sinais e, finalmente, seu próprio alfabeto. O alfabeto foi codificado em um código binário que foi transmitido por pulsos de tensão positivos ou negativos gerados por meio da movimentação de uma bobina de indução para cima e para baixo sobre um ímã permanente e conectando a bobina com os fios de transmissão por meio do comutador. A página de Gauss' Um caderno de laboratório contendo seu código e a primeira mensagem transmitida, bem como uma réplica do telégrafo feito na década de 1850 sob as instruções de Weber estão guardados na faculdade de física da Universidade de Göttingen, na Alemanha.
Gauss estava convencido de que esta 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 recursos para desenvolver o telégrafo por conta própria, mas receberam financiamento de Alexander von Humboldt. Carl August Steinheil em Munique foi capaz de construir uma rede telegráfica dentro da 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 férrea Nuremberg - Fürth em 1838, o primeiro telégrafo de retorno terrestre colocado em serviço.
Em 1837, William Fothergill Cooke e Charles Wheatstone haviam desenvolvido em conjunto um sistema de telégrafo que usava várias agulhas em uma placa que podiam ser movidas para apontar para as letras do alfabeto. Qualquer número de agulhas poderia ser usado, dependendo do número de caracteres necessários para codificar. Em maio de 1837, eles patentearam seu sistema. A patente recomendava cinco agulhas, que codificavam vinte das 26 letras do alfabeto.
Samuel Morse desenvolveu e patenteou independentemente um telégrafo elétrico de gravação em 1837. O assistente de Morse, Alfred Vail, desenvolveu um instrumento que foi chamado de registro 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 do 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, Nova Jersey, embora só mais tarde, em 1844, ele tenha enviado a mensagem &# 34;O QUE DEUS FEZ" ao longo dos 44 milhas (71 km) do Capitólio em Washington até o antigo Mt. Clare Depot em Baltimore.
Telegrafia comercial
Sistema de 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 de Euston para Camden Town da London and Birmingham Railway de Robert Stephenson em 1837 para sinalizar o transporte de locomotivas por cabo. Foi rejeitado em favor de 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. Era um sistema de cinco agulhas e seis fios. Uma grande vantagem desse sistema era exibir a carta que estava sendo enviada para que os operadores não precisassem aprender um código. Este sistema sofria de falha de isolamento nos cabos subterrâneos. Quando a linha foi estendida para Slough em 1843, o telégrafo foi convertido em um sistema de uma agulha e dois fios com fios não isolados em postes. O custo de instalação de cabos acabou sendo economicamente mais significativo do que o custo de treinamento de operadores. O telégrafo de uma agulha provou ser um 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. A Electric Telegraph Company, a primeira empresa pública de telegrafia do mundo, foi formada em 1845 pelo financista John Lewis Ricardo e Cooke.
Telégrafo ABC de Wheatstone
Wheatstone desenvolveu um sistema alfabético prático em 1840 chamado A.B.C. Sistema, usado principalmente em fios privados. Este consistia em um "comunicador" no final do envio e um "indicador" na extremidade receptora. 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. Contra cada letra havia uma tecla que podia ser pressionada. Uma transmissão começaria com os ponteiros nos mostradores em ambas as extremidades ajustados para a posição inicial. O operador transmissor pressionaria então a tecla correspondente à letra a ser transmitida. Na base do comunicador havia um magneto acionado por uma alça na frente. Este seria girado para aplicar uma tensão alternada à linha. Cada meio ciclo da corrente avançaria os ponteiros em ambas as extremidades em uma posição. Quando o ponteiro atingisse a posição da tecla pressionada, ele pararia e o magneto seria desconectado da linha. O ponteiro do comunicador foi direcionado para o mecanismo do magneto. O ponteiro do indicador era movido por um eletroímã polarizado cuja armadura era acoplada a ele por meio 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 o século XX.
Sistema Morse
O sistema Morse usa um único fio entre os escritórios. Na estação de envio, um operador pressiona um botão chamado tecla do telégrafo, soletrando mensagens de texto em código Morse. Originalmente, a armadura era destinada a fazer marcas em fita de papel, mas os operadores aprenderam a interpretar os cliques e ficou mais eficiente anotar a mensagem diretamente.
Em 1851, uma conferência em Viena de países da União Telégrafa Alemão-Austríaca (que incluía muitos países da Europa Central) adotou o telégrafo Morse como o sistema de 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 um passo necessário para permitir a conexão telegráfica direta entre os países. Com códigos diferentes, eram necessários operadores adicionais para traduzir e retransmitir a mensagem. Em 1865, uma conferência em Paris adotou o código de Gerke como o 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 seguintes à primeira demonstração em 1844. O telégrafo terrestre conectou a costa oeste do continente à costa leste em 24 de outubro de 1861, pondo fim à o Pony Express.
Sistema Foy-Breguet
A França demorou a adotar o telégrafo elétrico, devido ao extenso sistema de telégrafo óptico construído durante a era napoleônica. Também havia uma séria preocupação de que um telégrafo elétrico pudesse ser rapidamente desativado 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 acabou sendo adotado. Este era um sistema de duas agulhas usando dois fios de sinal, mas exibido de uma maneira única e diferente de outros telégrafos de agulha. As agulhas faziam símbolos semelhantes aos símbolos do sistema óptico Chappe, tornando-os mais familiares aos operadores de telégrafo. O sistema óptico foi desativado a partir de 1846, mas não completamente até 1855. Nesse 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 nas estações de correios. A era da comunicação pessoal em massa havia começado. As redes de telégrafo eram caras de construir, mas o financiamento estava prontamente disponível, especialmente dos banqueiros de Londres. Em 1852, os sistemas nacionais estavam em operação nos principais países:
| Pais | Empresa ou sistema | Milhas ou quilômetros de arame | árbitro |
|---|---|---|---|
| Estados Unidos | 20 empresas | 23.000 milhas 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 milhas 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.
| Uma carta por correio de Londres levou | |
|---|---|
| dias | para 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 Bengal (leste costa da Índia) |
| 45 | Singapura |
| 57 | Google - Empresas de construção |
| 73 | Sydney in Australia |
A telegrafia foi introduzida na Ásia Central durante a década de 1870.
Melhorias telegráficas
Um objetivo contínuo na telegrafia era reduzir o custo por mensagem reduzindo o trabalho manual ou aumentando a taxa de envio. Houve muitos experimentos com ponteiros em movimento e várias codificações elétricas. No entanto, a maioria dos sistemas era muito complicada e pouco confiável. Um expediente bem-sucedido para reduzir o custo por mensagem foi o desenvolvimento do telégrafo.
O primeiro sistema que não exigia técnicos qualificados para operar foi o sistema ABC de Charles Wheatstone em 1840, no qual as letras do alfabeto eram dispostas 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 do sinal moveu uma caneta de ferro através de uma fita de papel 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 de Bain no Tribunal Distrital dos Estados Unidos.
Por um breve período, começando com a linha Nova York-Boston em 1848, algumas redes de telégrafo começaram a empregar operadores de som, treinados para entender o código Morse auditivamente. Gradualmente, o uso de operadores de som eliminou a necessidade de receptores de telégrafo incluir registro e fita. Em vez disso, o instrumento receptor foi desenvolvido em uma "sonda", um eletroímã que foi energizado por uma corrente e atraiu uma pequena alavanca de ferro. Quando a chave de som era aberta ou fechada, a alavanca do som batia em uma bigorna. O operador Morse distinguia 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 de telégrafo de impressão de letras 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 de impressão de telegrafia disse que eliminaria os operadores de Morse; erros. A máquina House foi usada em quatro principais linhas telegráficas americanas em 1852. A velocidade da máquina House foi anunciada como 2.600 palavras por hora.
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 no lado receptor. O sistema era muito estável e preciso e tornou-se 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 chaves liga/desliga. Os operadores precisavam manter um ritmo constante e a velocidade normal de operação era de 30 palavras por minuto.
A essa altura, a recepção havia sido 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 passou automaticamente a fita e transmitiu a mensagem na então excepcionalmente alta velocidade de 70 palavras por minuto.
Teleimpressoras
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 receptor) e uma impressora. O perfurador perfurava os sinais Morse recebidos na fita de papel e a impressora decodificava essa fita para produzir caracteres alfanuméricos em papel comum. Esta 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 transmissão diária do conteúdo do jornal.
Com a invenção do teletipo, a codificação telegráfica tornou-se totalmente automatizada. Os primeiros teletipos usavam o código ITA-1 Baudot, um código de cinco bits. Isso rendeu apenas trinta e dois códigos, então foi superdefinido em dois "turnos", "letras" e "figuras". Um código de turno explícito e não compartilhado precedia cada conjunto de letras e números. Em 1901, o código de Baudot foi modificado por Donald Murray.
Na década de 1930, os teleimpressores eram produzidos pela Teletype nos Estados Unidos, Creed na Grã-Bretanha e 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 ao telefone para conectar teletipos. Esses sistemas resultantes foram chamados de "Telex" (Câmbio Telegráfico). As máquinas telex primeiro realizavam discagem de pulso no estilo de telefone rotativo para comutação de circuito e, em seguida, enviavam dados por ITA2. Este "tipo A" Roteamento telex Roteamento de mensagens funcionalmente automatizado.
A primeira rede Telex de ampla cobertura foi implementada na Alemanha durante a década de 1930 como uma rede usada para comunicação dentro do governo.
A uma taxa de 45,45 (±0,5%) baud – considerada rápida na época – até 25 canais de telex podiam compartilhar um único canal de telefonia de longa distância usando multiplexação de telegrafia de frequência de voz, tornando telex o método mais barato de comunicação confiável de longa distância.
O serviço de troca automática de teleimpressores 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 de telégrafo era a instalação – a colocação do fio, que muitas vezes era muito longo. Os custos seriam mais bem cobertos encontrando uma maneira de enviar mais de uma mensagem por vez através do único fio, aumentando assim a receita por fio. Os primeiros dispositivos incluíam o duplex e o quadruplex que permitiam, respectivamente, uma ou duas transmissões de telégrafo em cada direção. No entanto, desejava-se um número ainda maior de canais nas linhas mais movimentadas. Na segunda metade do século XIX, 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 fazer com que ressonadores de várias frequências diferentes atuassem como portadores de um sinal on-off modulado. Este era o telégrafo harmônico, uma forma de multiplexação por divisão de frequência. Essas várias frequências, conhecidas como harmônicos, 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 transmitidas 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 de empacotar vários sinais de telégrafo em um fio tenha levado 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 usando o laser sinais de luz enviados através de cabos de fibra ótica. A transmissão de fibra ótica pode transportar 25.000 sinais de telefone simultaneamente por uma única fibra.)
Cabos telegráficos oceânicos
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 Palaquium gutta, na 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 deveria 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, C. V. 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, solicitou e obteve permissão de Louis-Philippe em 1847 para estabelecer comunicação telegráfica entre a França e a Inglaterra. O primeiro cabo submarino foi colocado 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 contratempos ao longo da viagem. John Pender, um dos homens do Great Eastern, 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 só funcionou intermitentemente por alguns dias ou semanas antes de falhar. O estudo dos cabos telegráficos submarinos 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 fundiram 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 ligada 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.
Desde a década de 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 lançadores de cabos no mundo e vinte e quatro deles pertenciam a 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%.
Empresa de cabo e wireless
Cabo & Wireless foi uma empresa britânica de telecomunicações cujas origens remontam à década de 1860, tendo Sir John Pender como fundador, embora o nome só tenha sido adotado em 1934. Foi formado a partir de sucessivas fusões, incluindo:
- The Falmouth, Malta, Gibraltar Telegraph Company
- The British Indian Submarine Telegraph Company
- Marselha, Argel e Malta Telegraph Company
- The Eastern Telegraph Company
- A Extensão Oriental Australásia e China Telegraph Company
- As empresas de telégrafo oriental e associada
Telegrafia e longitude
Artigo principal § Seção: História da longitude § Agrimensura e telegrafia.
O telégrafo foi muito importante para enviar 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 (uma hora que é a mesma para um observador em qualquer lugar da Terra). Se os horários locais de dois lugares diferem em uma hora, a diferença de longitude entre eles é de 15° (360°/24h). Antes da telegrafia, o tempo absoluto podia ser obtido a partir 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 Morse& #39;s linha entre Washington e Baltimore. O método logo foi usado na prática para determinação de longitude, em particular pelo U.S. Coast Survey, e em distâncias cada vez maiores conforme a rede telegráfica se espalhou pela América do Norte e pelo mundo, e conforme os desenvolvimentos técnicos melhoraram a precisão e a produtividade.
A "rede telegráfica de 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 cadeia da Europa através de Suez, Aden, Madras, Cingapura, China e Japão, para Vladivostok, daí para São Petersburgo e de volta para a Europa Ocidental.
A Austrália estava ligada a Cingapura via Java em 1871 e a web circulou o globo em 1902 com a conexão da Austrália e Nova Zelândia ao Canadá através da All Red Line. A dupla determinação de longitudes de leste a oeste e de oeste a leste concordaram dentro de um segundo de arco (1⁄15 segundo de tempo – menos de 30 metros).
Telegrafia na guerra
A capacidade de enviar telegramas trouxe vantagens óbvias para aqueles que conduziam a guerra. As mensagens secretas foram codificadas, então a interceptação por si só não seria suficiente para o lado oposto ganhar vantagem. Havia também restrições geográficas na interceptação dos cabos telegráficos que melhoravam a segurança; no entanto, uma vez que a radiotelegrafia foi desenvolvida, a interceptação tornou-se muito mais difundida.
Guerra da Crimeia
A Guerra da Criméia 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 de Telégrafo militar para o Exército comandado por um oficial dos Engenheiros Reais. Era para incluir vinte e cinco homens do Royal Corps of Sappers & Mineiros 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 fotografias de Roger Fenton. As notícias dos correspondentes de guerra mantinham o público das nações envolvidas na guerra informado sobre os acontecimentos do dia-a-dia de uma forma que não havia sido possível em nenhuma 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 submarino na península da Criméia 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 levou Lord Palmerston a se tornar 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 muito menor do Sul. Antes da guerra, os sistemas de telégrafo eram usados principalmente no setor comercial. Os prédios do governo não eram interconectados 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, mas via o uso em conexões entre cidades. Washington DC sendo o centro do governo, tinha o maior número de conexões, mas havia apenas algumas linhas saindo da cidade para o norte e para o sul. Não foi até a Guerra Civil que o governo viu o verdadeiro potencial do sistema de telégrafo. Logo após o bombardeio do Forte Sumter, o Sul cortou as linhas telegráficas que chegavam a DC, o que colocou a cidade em estado de pânico porque temiam uma invasão sulista imediata.
No prazo de 6 meses após o início da guerra, o Corpo de Telégrafos Militares dos EUA (USMT) havia colocado aproximadamente 300 milhas (480 km) de linha. No 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 haviam tratado aproximadamente 6,5 milhões de mensagens. O telégrafo foi importante não 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 censurou 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 o controle das linhas telegráficas para manter o fluxo de informações. No início da guerra, um dos primeiros atos de Stanton como Secretário de Guerra foi mover as linhas telegráficas de terminar no quartel-general de McClellan para terminar no Departamento de Guerra. O próprio Stanton disse que "[telegrafia] é meu braço direito". A telegrafia ajudou nas vitórias do norte, incluindo a Batalha de Antietam (1862), a Batalha de Chickamauga (1863) e a Marcha para o Mar de Sherman (1864).
O sistema de telégrafo ainda tinha suas falhas. A USMT, embora fosse a principal fonte de telégrafos e TV a cabo, ainda era uma agência civil. A maioria dos operadores foi primeiro contratada pelas empresas de telégrafo e depois contratada pelo 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 a fazê-lo, 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 colocar todas as sinalizações de telégrafo e bandeira sob seu comando e, portanto, sujeita à disciplina militar. Depois de criar o Signal Corps, Myer pressionou para desenvolver novos sistemas de telégrafo. Embora a USMT dependesse principalmente de linhas e operadores civis, o novo telégrafo de campo da Signal Corp poderia ser implantado e desmontado mais rapidamente 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 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 as nações das Potências Centrais. O acesso britânico a cabos transatlânticos e sua experiência em decifrar códigos levaram ao incidente do Zimmermann Telegram que contribuiu para a entrada dos EUA na guerra. Apesar da aquisição britânica de colônias alemãs e expansão no Oriente Médio, a dívida da guerra levou o controle da Grã-Bretanha sobre os cabos telegráficos a enfraquecer enquanto o controle dos EUA crescia.
Segunda Guerra Mundial
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 à ação italiana contra dois dos cinco cabos britânicos que ligavam Gibraltar e Malta. Electra House, Cabo & A sede da Wireless e a estação central de TV a cabo foram danificadas pelo 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 ser interceptada pela Grã-Bretanha. Os alemães desenvolveram um anexo de teleimpressão altamente complexo (em alemão: Schlüssel-Zusatz, "apego de cifra") que era usado para codificar telegramas, usando a cifra de Lorenz, entre o Alto Comando Alemão (OKW) e os grupos do exército no campo. Estes continham relatórios de situação, planos de batalha e discussões de estratégia e tática. A Grã-Bretanha interceptou esses sinais, diagnosticou como a máquina de criptografia funcionava e descriptografou uma grande quantidade de tráfego de teleimpressora.
Fim da era do telégrafo
Na América, o fim da era do telégrafo pode ser associado à queda da Western Union Telegraph Company. A Western Union era a principal provedora de telégrafos para a América e era vista como a melhor concorrente da 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 ganhasse vantagem na tecnologia telefônica foi o resultado da falha da alta administração da Western Union em prever a superação do telefone sobre o telégrafo dominante na época. sistema. A Western Union logo perdeu a batalha legal pelos direitos autorais de seus telefones. Isso levou a Western Union a concordar com uma posição inferior na competição telefônica, o que por sua vez levou à diminuição do telégrafo.
Embora o telégrafo não tenha sido 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 pensou que o acordo de 1878 solidificaria a telegrafia como a comunicação de longo alcance preferida. No entanto, devido às subestimativas do futuro do telégrafo e aos contratos ruins, a Western Union se viu em declínio. A AT&T adquiriu o controle operacional da Western Union em 1909, mas a abandonou em 1914 sob ameaça de ação antitruste. A AT&T comprou os negócios de correio eletrônico e Telex da Western Union em 1990.
Embora o "telégrafo" serviços ainda estão disponíveis em muitos países, a transmissão geralmente é feita através de uma rede de computadores em vez de uma conexão com fio dedicada.
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