CHIMICA sperimentale

Cara vecchia radio a galena

L'antefatto

La mia passione per l'elettronica  ha origine in tempi remoti della mia infanzia (quella per la chimica va in parallelo, ma forse ne ho già parlato) e deve la sua causa probabilmente alla radio a galena costruita da mio padre.
Mio padre, trovatosi fortunosamente "ritirato nei boschi" assieme ad un gruppo di altri amici e compagni di sorte dopo l'otto settembre '43, viveva in quel periodo praticamente alla macchia in una zona montuosa e difficilmente accessibile ai raid tedeschi; in pratica faceva il partigiano (uso questo termine in modo assolutamente alieno da ogni connotazione politica).

L'ascolto di Radio Londra (quella originale del colonnello Stevens naturalmente!) era in quei tempi di guerra civile di notevole importanza, non tanto per i famosi messaggi speciali destinati a gruppi combattenti ben più numerosi ed organizzati, ma per avere un'idea reale e non di propaganda della situazione bellica e politica: c'era finalmente speranza che i tedeschi risalissero la valle dell'Adige diretti a Nord?
Da Radio Londra lo si poteva sapere... anche senza avere una radio vera e anche nelle case di montagna senza elettricità!

Per questo mio padre costruì la radio a galena, quella che poi io trovai un paio di decenni più tardi da bambino fra le cose residue di quei tempi tragicissimi.

Oggi questo magico ricevitore è diventato un simbolo (spesso incompreso!) proprio del periodo che ho appena citato; in qualche fiera se ne trovano addirittura delle pessime riproduzioni moderne dal sapore "vintage" alquanto artefatto.
Perchè ricevitore magico? Mi pare proprio il termine più significativo per definire un ricevitore del tutto privo di alimentazione: non ha batterie e non viene collegato a nessuna fonte di energia!
Ma da dove la prende allora per funzionare, visto che senza energia nulla si muove nell'universo?

Come funziona?

Anche se si trovano in rete infinite notizie su questo argomento (non c'è che l'imbarazzo della scelta!), dirò due parole alla mia maniera sul suo funzionamento.
Vediamo lo schema elettrico, nella sua versione più semplice possibile:

Dove si legge "diodo al germanio" si sostituisca il componente (che allora non esisteva) con l'originale "cristallo di galena" (PbS).

Quella minimissima energia elettromagnetica che arriva... diciamo da Londra, entra nell'antenna (un filo lungo almeno una ventina di metri teso più in alto possibile), percorre la bobina L e si scarica a terra (un paletto conficcato in zona umida).
Pertanto se la bobina L è percorsa da una certa corrente, ai suoi capi si instaurerà una certa tensione.

Il circuito formato dalla bobina L e dal condensatore C in parallelo, diventa "risonante" su una determinata frequenza (quella della stazione che si intende ascoltare) quando il valori di L e di C sono opportunamente dimensionati, e per questo la capacità del condensatore è variabile con una manopola.
In queste condizioni il valore di tensione ai sui capi aumenta enormemente, pur trattandosi di piccolissime frazioni di volt.

Questa piccolissima tensione in alta frequenza captata dall'antenna e per così dire "amplificata" per risonanza da L e C viene ora raddrizzata" dal diodo, ovvero la corrente alternata viene trasformata in corrente continua.

In questo modo la componente in alta frequenza del segnale viene eliminata e rimane dopo il diodo solo la bassa frequenza audio derivata dalla modulazione del segnale (qui devo fare un piccolo ma doveroso omissis, altrimenti non ce la caviamo più!).
Passato il diodo, il segnale ormai a frequenza acustica viene mandato alla cuffia (di tipo particolare ad alta impedenza, non come quelle moderne), dove riesce, nonostante la minima potenza, a far vibrare una sottile lamina metallica trasducendo in tal modo l'energia elettrica in energia vibrazionale meccanica, e quindi in suono udibile.
Attenzione, tutto questo con solo quattro componenti e un po' di filo!

Ma non ho ancora detto perchè si chiama radio a galena.

Si chiama così perchè un cristallo naturale di solfuro di piombo (galena, appunto) può comportarsi da "raddrizzatore" in alta frequenza e questo effetto "raddrizzante" viene detto "rivelazione" del segnale e ne permette il suo ascolto in cuffia, come abbiamo visto sopra.
L'indispensabile diodo era costituito da un cristallo di PbS sfiorato in un punto da un sottile filo di acciaio.
Oggi per ottenere lo stesso risultato non si usa ovviamente più uno scomodo cristallo di galena pochissimo sensibile ma si usano diodi semiconduttori di ben altra tecnologia.

Per tener fede allo spirito pratico-sperimentale del blog, concluderò queste riflessioni con qualche foto della "mia" radio a galena; purtroppo non è quella originale di mio padre, la quale, poverina, mai sarebbe potuta sopravvivere indenne ai massacranti "esperimenti" del giovane sottoscritto...