Telegrafie via Vonkzenders

Door: Dick van Deelen

De vonkzender.

De zenders die Nederland in 1899 van de Franse firma Ducretet kocht, waren vonkzenders.
Het waren eenvoudige en robuuste apparaten die lang daarna nog gebruikt werden voor scheepstelegrafie. Het principe was afgeleid van het apparaat dat hertz voor zijn proeven gebruikte. Het belangrijkste onderdeel was een elektrische schakeling die een ‘slingerkring’ werd genoemd. Die kring, de moderne term is een oscillator, had de eigenschap om onder bepaalde omstandigheden met een vaste frequentie te gaan ‘slingeren’ of oscilleren. De slingerkring bestond meestal uit een ‘klos van Ruhmkorff’, een speciale hoogspanningstransfor-mator, een vonkbrug, één of meer condensatoren en een spanningsbron. Voor de laatste werd meestal een loodaccu gebruikt die opgeladen kon worden uit het lichtnet. Op lichtschip de Maas, dat blijkbaar geen eigen scheepsgenerator had, werden de lege accu’s periodiek vervangen door volle exemplaren. De condensatoren die in die tijd zeer hoge spanningen aankonden. Was het principe van de Leidse Fles en bestaat uit een glazen cilinder, waarvan de binnen- en de buitenkant bekleed is met een dunne, geleidende metaalfolie. Hierdoor ontstaat een condensator met een kleine capaciteit maar met een zeer hoge werkspanning. De kleine wisselspanning in de primaire wikkeling van de Ruhmkorff werd omgezet in een spanning van enkele duizenden volts in de secundaire wikkeling.
Opgeslagen in de Leidse Flessen was het dan mogelijk om vonken met een lengte van vijfendertig centimeter te maken. Met behulp van een vuistregel die tv-monteurs nu nog toepassen en waarbij iedere centimeter van de vonk voor 10.000 volt staat, zou de Ruhmkorff in de zender van Ducretet de onwaarschijnlijk hoge spanning van 350.000 volt hebben opgewekt. De eigenschappen van een vonkzender werden voor een belangrijk deel bepaald door de wijze waarop de hoogspanning werd gemaakt. Zodra de seinsleutel in Hoek van Holland of op de Maas werd ingedrukt, ging er een elektromotor draaien en werd de stroom door de Ruhmkorff een aantal maal per seconde verbroken. De door de zender opgewekte elektromagnetische golven werden door de antenne uitgestraald en gedetecteerd met behulp van een ‘coherer’, de enige betrouwbare ontvanger in de beginjaren van de radiotelegrafie.

Coherer en Morseschrijver.

De ontvangers in Hoek van Holland en aan boord van het lichtschip Maas waren veel eenvoudiger dan de zenders. Het belangrijkste onderdeel was een coherer, gekoppeld aan een gewone Morseschrijver. Met deze combinatie konden de verzonden morsetekens op een papierstrook zichtbaar worden gemaakt.
Het principe van de coherer is simpel: de elektrische weerstand van een mengsel van metaalpoeder wordt lager als dit aan een sterk elektromagnetisch signaal wordt blootgesteld. Het was al langer bekend dat wanneer koolpoeder, dat normaal elektrisch geleidend is, wordt gemengd met het poeder van andere niet-geleidende stoffen, de weerstand van het mengsel onder normale omstandigheden hoog is. Wordt het echter blootgesteld aan sterke elektromagnetische velden, zoals die bij onweer voorkomen, dan klontert het poeder samen en neemt de weerstand sterk af. De Engelsman S.A. Varley kwam op het geniale idee om een glazen buisje, gevuld met een dergelijk mengsel als bliksemafleider te schakelen tussen de aarde en de signaaldraad. Varley paste zijn uitvinding vanaf 1866 toe als een beveiliging bij blikseminslag in telegraafapparatuur. Kort daarop ontdekten de Fransman E. Branly, de Rus A.S. Popoff en de Engelsman O. Lodge min of meer gelijktijdig, dat ook de hoge weerstand van ijzer- of nikkelvijlsel veel kleiner werd als dit werd blootgesteld aan radiogolven.

Deze ontdekking vormde de basis voor de eerste betrouwbare detector voor radiogolven Lodge gaf het apparaat, waarvan enkele tientallen types betsaan hebben, de naam coherer naar het latijnse werkwoord voor samen-hangen, ofwel: co-haereo.