T: Transistor

Il transistor è un dispositivo a semiconduttore utilizzato nei circuiti di amplificatori, oscillatori, rivelatori e di numerosi altri strumenti per telecomunicazioni. Si tratta di un componente a stato solido costituito da un sottile frammento di cristallo semiconduttore, di solito germanio o silicio, suddiviso in tre zone distinte (terminali), con caratteristiche fisiche diverse. Il transistor fu messo a punto nel 1948, presso i Bell Laboratories, dai fisici statunitensiWalter Houser Brattain, John Bardeen e William Bradford Shockley che, per questa realizzazione, nel 1956 ricevettero il premio Nobel per la fisica. Shockley fu il promotore e il direttore dell’intero programma di ricerca sui materiali semiconduttori; i suoi associati, Brattain e Bardeen, inventarono un particolare tipo di transistor. Un transistor bipolare è costituito da tre zone a diverso drogaggio, separate da due giunzioni. Nella versione n-p-n, un sottile strato drogato con atomi accettori è interposto tra due zone di tipo n; nell’illustrazione qui a lato questo tipo di transistor è inserito in un semplice circuito, in cui R1 e R2 sono due resistenze. Con riferimento allo schema, la zona n a sinistra, detta emettitore, costituisce la sorgente di elettroni; la zona p, detta base, regola il flusso di elettroni; la zona n di destra, detta collettore, riceve gli elettroni. Per permettere il passaggio degli elettroni attraverso la giunzione n-p, la base ha una tensione leggermente positiva rispetto all’emettitore (polarizzazione diretta); il collettore invece ha una tensione decisamente positiva rispetto alla base (polarizzazione inversa). Il campo elettrico applicato globalmente al componente ha la polarità positiva dal lato del collettore e quella negativa in corrispondenza dell’emettitore. Gli elettroni provenienti dall’emettitore passano nella base e, attratti dal forte potenziale positivo del collettore, fluiscono verso di esso (grande corrente di collettore). Pochi sono gli elettroni che si combinano con le lacune della base, perché questa è molto sottile e debolmente drogata. La resistenza al flusso di corrente tra emettitore e base è debole, mentre quella tra collettore e base è elevata. Questo comporta che piccole variazioni della tensione applicata alla base producono ampie variazioni a livello del collettore, il che rende questo tipo di transistor un ottimo amplificatore. Del tutto simile è il funzionamento del transistor p-n-p, che però richiede tensioni di polarità opposta.

S: Silicio

Il silicio è un elemento chimico metallico di simbolo Si e numero atomico 14, appartenente al gruppo IVA (o 14) della tavola periodica. È stato isolato dai suoi composti nel 1823 dal chimico svedese Jöns Jakob Berzelius. Il silicio elementare si presenta sotto forma di una polvere amorfa marrone o in cristalli grigi. Si ottiene per riscaldamento della silice SiO2 (diossido di silicio) con un agente riducente, come carbonio o magnesio, in fornace elettrica. Allo stato cristallino ha durezza 7, fonde a 1410 °C, bolle a 2355 °C, ha densità relativa 2,33 e peso atomico 28,0855. Molto abbondante nella crosta terrestre, il silicio non si trova in natura allo stato elementare, ma solo come diossido o come silicato. I minerali che lo contengono rappresentano il 40% di tutti i minerali e il 90% dei minerali costituenti le rocce laviche. Il silicio viene usato in lega con l'acciaio e viene impiegato come disossidante nella lavorazione di quest'ultimo materiale. È un semiconduttore: a temperatura ambiente è caratterizzato da una resistenza elettrica compresa tra quella dei metalli e quella degli isolanti, che può essere modificata mediante l'aggiunta di piccole quantità di impurezze (processo di drogaggio). Data la sua abbondanza in natura e la possibilità di controllare le sue proprietà elettriche, il silicio trova importanti impieghi nell'industria elettronica per la produzione di transistor e di circuiti integrati.

R: Ricevitore

Nella teoria dell'informazione un ricevitore è il terminale in ricezione di un canale di comunicazione. Al ricevitore giunge l'informazione decodificata dal trasmettitore, che l'aveva inizialmente codificata. In alcuni casi il ricevitore è progettato in modo da includere il decodificatore. L’elemento più importante in un ricevitore televisivo è il cinescopio, che trasforma gli impulsi elettrici del segnale televisivo in fasci di elettroni che colpiscono lo schermo, producendo un’immagine luminosa e continua. Il cinescopio è un tubo a raggi catodici, così chiamato in quanto genera un fascio di elettroni che hanno origine nel catodo, l’elettrodo negativo. Nel collo del tubo è posto il cannone elettronico, composto da un filamento catodico riscaldato, una griglia di controllo e due anodi. Gli elettroni emessi dal catodo passano attraverso una sottile apertura nella griglia di controllo, mantenuta a un potenziale elettrico negativo rispetto al catodo, e vengono così concentrati in un fascio. I due anodi, posti a potenziale positivo crescente rispetto al catodo, accelerano gli elettroni, mentre il campo elettrico presente tra essi focalizza il fascio in modo che colpisca un singolo punto sullo schermo situato all’estremità opposta del tubo. Spesso al campo elettrico si preferisce un campo magnetico generato da una bobina di focalizzazione.

Q: Qwerty

Con l’aumento sempre maggiore della diffusione di apparecchi televisivi dotati di funzionalità web e di relative piattaforme che consentono sempre di più di fare a meno di un PC per navigare sulla rete, i sistemi di interfaccia devono per forza evolversi e garantire un'esperienza d'uso all'altezza. Per poter inserire i dati di scrittura e assicurare un'esperienza d'uso più immediata possibile, gli ingegneri di una famosa azienda coreana del settore hanno presentato un nuovo telecomando "tradizionale" dotato però di doppia faccia, con un lato che si presenta come un normale telecomando, mentre l'altro è dotato di una tastiera QWERTY e di un piccolo display LCD. Questa tipologia di tastiera è la stessa che viene applicata nelle normali keyboard dei personal computer e che deriva dalle tastiere delle vecchie macchine da scrivere. Il suo nome deriva dai primi sei tasti della riga superiore della tastiera stessa. Lo standard QWERTY è oggi il più comune schema per tastiere alfanumeriche, utilizzato nella maggior parte delle tastiere per computer ma anche nelle macchine per scrivere. 

P: Pulsante

Il pulsante è un dispositivo elettrico o anche un dispositivo elettronico wireless, simile all'interruttore, ma con una molla che lo riporta alla posizione di partenza appena viene rilasciato, in grado di interrompere un circuito elettrico. Quando il pulsante è configurato in modo da consentire il passaggio di corrente si definisce chiuso, quando invece il passaggio è interdetto si definisce aperto (è l'opposto della terminologia usata in idraulica). Esiste una varietà immensa di pulsanti. Nella forma più elementare il pulsante è costituito da due contatti metallici che possono essere mossi per entrare in contatto o per essere separati. Dispositivi più complessi possono agire contemporaneamente su più circuiti, per esempio per interrompere contemporaneamente le tre linee nel sistema trifase. Ogni contatto di un circuito separato è chiamato polo. Alcuni pulsanti hanno una configurazione complessa di contatti, in cui per esempio quando un contatto viene aperto viene chiuso in contemporanea (con la solita manovra) un altro circuito. In genere i punti di contatto sono rivestiti con metalli nobili quali il platino allo scopo di proteggerli dall'ossidazione che potrebbe dare origine a giunzioni inaffidabili e pericolosi surriscaldamenti, i contatti di elevata qualità sono realizzati in argento, metallo ad elevatissima conducibilità elettrica.

O: Onde Elettromagnetiche

L’onda elettromagnetica è una perturbazione dello spazio vuoto o di un mezzo, generata da una sorgente elettrica, pertinente alla propagazione del campo elettromagnetico. Sorgente di onde elettromagnetiche sono le cariche elettriche accelerate, che con il loro moto irradiano nello spazio circostante parte dell’energia posseduta, provocando un’alterazione dello stato del mezzo o dello spazio vuoto circostante. Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali: la perturbazione generata dalla carica elettrica si configura come un vettore campo elettrico E e un vettore campo magnetico H variabili nel tempo, la cui direzione si mantiene in ogni punto e in ogni istante reciprocamente perpendicolare. A tali vettori è associata un’energia, descritta matematicamente da un altro vettore, chiamato vettore di Poynting, che viene calcolato conoscendo E e H, con il prodotto vettoriale P = E×H. P dà la direzione di propagazione dell’energia, sempre perpendicolare a quella di E e di H; è anch’esso dipendente dal tempo e il suo valore medio è pari all’energia portata dall’onda istante per istante. La variazione spazio-temporale dei vettori E e H è descritta dalle equazioni di Maxwell, risolvendo le quali, imposte le opportune condizioni iniziali, si riesce a prevedere come l’onda elettromagnetica si propagherà nel mezzo circostante. Se il mezzo è diverso dal vuoto, le sue proprietà elettriche e magnetiche vengono descritte da opportuni parametri che compaiono nelle equazioni, la costante dielettrica e la permeabilità magnetica. Nel vuoto, la velocità di fase di un’onda elettromagnetica coincide con c, la velocità della luce nel vuoto, pari a 299.792.458 m/s.

N: Nikola Tesla

Tesla, Nikola (Smiljan 1856 - New York 1943), fu un inventore e ingegnere elettronico statunitense di origine croata, che diede contributi fondamentali allo sviluppo dell'industria elettrica. È conosciuto soprattutto per il suo rivoluzionario lavoro e i suoi numerosi contributi nel campo dell'elettromagnetismo tra la fine dell'Ottocento e gli inizi del Novecento. I suoi brevetti e il suo lavoro teorico formano la base del moderno sistema elettrico a corrente alternata (CA), compresa la distribuzione elettrica polifase e i motori a corrente alternata, con i quali ha contribuito alla nascita della seconda rivoluzione industriale. Nel 1884 emigrò negli Stati Uniti, divenendo successivamente cittadino americano. Per un breve periodo lavorò alle dipendenze di Thomas Edison, ma in seguito preferì dedicarsi esclusivamente alla ricerca sperimentale e fondò a New York un laboratorio dotato di apparecchiature per ricerche elettrotecniche. Nel 1888 progettò il primo sistema pratico per la produzione e la trasmissione della corrente alternata per centrali elettriche; i diritti relativi a questa invenzione furono però assegnati all'inventore statunitense George Westinghouse, che presentò il sistema alla World's Columbian Exposition di Chicago, nel 1893. Circa due anni dopo i motori a corrente alternata furono installati presso le cascate del Niagara. Le numerose invenzioni di Tesla comprendono generatori ad alta frequenza (1890) e il rocchetto di Tesla (1891), un trasformatore con importanti applicazioni nel campo delle comunicazioni radio. La sua importanza fu anche riconosciuta nella Conférence Générale des Poids et Mesures del 1960, in cui fu intitolata a suo nome l'unità del Sistema Internazionale di misura della densità di flusso magnetico o induzione magnetica (chiamata anche campo magnetico B ).

M: Modulazione

La modulazione, in elettronica e telecomunicazioni, è un processo che consiste nel traslare l'allocazione in frequenza della banda finita di un segnale informativo. Di fatto, la modulazione è l'alterazione sistematica di una forma d'onda, chiamata portante, secondo le caratteristiche di un'altra forma d'onda: la modulante, ovvero il messaggio. I segnali modulanti possono rappresentare le informazioni più diverse: audio, video, dati. In generale, il motivo per cui si utilizzano le tecniche di modulazione risiede nel fatto che i segnali rappresentanti le informazioni da trasmettere sono in prevalenza di natura passa-basso (il loro contenuto spettrale è concentrato per lo più a basse frequenze), mentre i canali trasmissivi che più comunemente si utilizzano, per poter trasmettere più segnali modulati contemporaneamente, (come canali hertziani e fibre ottiche) sono tipicamente di natura passa-banda cioè trasmettono in una banda a frequenza diversa da quella del segnale informativo originario. In sostanza occorre quindi convertire in frequenza, mediante tale tecnica, lo spettro del segnale rappresentante l'informazione; inoltre l'impiego di questa tecnica permette di trasmettere segnali elettrici (e quindi le informazioni che essi rappresentano) a grande distanza e senza sovrapposizione di altre informazioni grazie a tecniche correlate di multiplazione in frequenza (FDM).

L: Lazy Bones

Ad Eugene F.McDonald Jr., fondatore della Zenith, una delle più grandi industrie di radio e tv statunitensi, non piaceva la pubblicità e riteneva che anche i suoi clienti la pensassero come lui. Così, poco prima del Natale 1950, lanciò il primo telecomando per la tv. Si chiamava «Lazy Bones» e sulle riviste di allora era presentato come l'ultimo sogno americano. Il telecomando (da acquistare a parte) è un aggeggio di bachelite da stringere in pugno, con un pulsante in alto per cambiare canale. Il Lazy Bones, connesso all’apparecchio televisivo tramite un cavo si sei metri,  permetteva di compiere le operazioni base per il controllo remoto. Il cavo però era scomodo, in mezzo ai piedi e vincolante; serviva una soluzione senza fili! Sempre la Zenith nel 1955 introduce la rivoluzione con il Flashmatic.

I: Infrarossi

Una delle tecnologie sfruttate per la trasmissione dei segnali a distanza può essere considerata quella della tecnologia ad infrarossi. I raggi infrarossi ( IR ), sono delle radiazioni elettromagnetiche con una lunghezza d'onda più lunga di quella della luce visibile . Il termine significa "sotto il rosso" (dal latino infra, "sotto"), perché queste frequenze si trovano sotto quelle del rosso che è il colore visibile con la frequenza più bassa. L'insieme delle frequenze infrarosse è detta banda infrarossa ed è dunque una parte dell'intero spettro elettromagnetico. Queste lunghezze d'onda corrispondono ad una gamma di frequenza di circa 430-1 THz , e comprendono la maggior parte delle radiazioni termiche emesse dagli oggetti a temperatura ambiente. Microscopicamente, la luce a infrarossi è tipicamente emessa o assorbita dalle molecole quando compiono dei movimenti. Ciò permette di individuare determinati corpi nello spazio utilizzando delle particolari apparecchiature. 

H: Hertz

Unità di misura della frequenza nel S.I. (simbolo Hz), grandezza questa, che misura il numero di un determinato tipo di azioni svolte periodicamente in un secondo. Da un analisi dimensionale deriva che  la sua unità di misura sarebbe 1/s perché deriva da 1/T (T = periodo) . Il nome di questa unità di misura deriva dal nome di un fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz che portò importanti contributi alla scienza, principalmente nel campo dell'elettromagnetismo. Nelle vecchie pubblicazioni questa grandezza era rappresentata da cicli per secondo (cps).

G: Giochi

Uno dei molteplici usi dei telecomandi può essere considerato quello dell’applicazione nei videogiochi e nei giocattoli radiocomandati. Inizialmente venivano utilizzati degli apparecchi ingombranti a causa delle loro dimensioni e dei loro lunghi fili. Nelle Consolle dei videogiochi non venivano utilizzati telecomandi senza fili a causa della difficoltà di giocare mantenendo il trasmettitore a infrarossi puntato sulla console. Successivamente vennero creati i primi telecomandi  wireless che erano meno ingombranti, ma essendo alimentati con batterie alcaline, la loro durata era solo di  poche ore. Per risolvere i problemi dovuti alla trasmissione dei segnali vennero utilizzati dei collegamenti radio. Il primo telecomando wireless per consolle di videogiochi è stato il WaveBird creato per la Nintendo Gamecube . Il WaveBird ha cambiato il volto della tecnologia wireless in console per videogiochi. Grazie a quest’evoluzione nella attuale generazione di console di gioco, i telecomandi wireless sono diventati una sorta di standard.

F: Flashmatic

Il primo telecomando senza fili, sviluppato nel 1955 da Eugene Polley. Questo dispositivo sfruttava la trasmissione delle onde elettromagnetiche generate da una cellula fotoelettrica simile ad una torcia direzionale che mandava l’impulso ad altre quattro cellule fotoelettriche disposte agli angoli dello schermo della TV. Esso era costituito da una manopola che permetteva di svolgere le funzioni essenziali, quali l’accensione, lo spegnimento, il cambio di canale e l’aumento o la diminuzione di volume. Inizialmente il “flashmatic” dovette affrontare alcuni problemi relativi alla variazione della frequenza del fascio di luce nelle giornate soleggiate nelle quali a volte accadeva che i raggi del sole potessero cambiare i canali in modo casuale.

E: Elettronica

Branca della fisica e dell’elettrotecnica relativa allo studio della tecnologia sul controllo degli elettroni e in particolar modo sul moto degli elettroni al di fuori dei metalli. Al giorno d’oggi questo termine  viene utilizzato per indicare l'insieme delle conoscenze pratiche e teoriche necessarie per progettare e realizzare apparati in grado di elaborare grandezze fisiche. L'elettronica si basa sullo studio della trasmissione di energia elettrica che avviene in piccole tensioni (meno di 12 volt) rispetto all'elettrotecnica (da 12 volt in su) tradotte per mezzo di opportuni dispositivi, servendosi di grandezze fisiche relative alla carica elettrica.  Questa materia si occupa anche della realizzazione dei circuiti elettronici costituiti da dei componenti, attivi e passivi, collegati per mezzo di fili o tracciati conduttivi, in genere metallici, attraverso cui circolano correnti elettriche. L'elettronica, assieme all'informatica e alle telecomunicazioni, riassunte sotto la denominazione di Information and Communication Technology (ICT), rappresenta a tutt'oggi uno dei settori economici trainanti della cosiddetta terza rivoluzione industriale.

D: Diodo

Solitamente per trasmettere i comandi dal telecomando ai vari dispositivi, se non vi sono frapposti muri od ostacoli fra trasmettitore e ricevitore, si utilizzano segnali infrarossi emessi da un diodo luminoso (LED) che emette luce infrarossa ad una lunghezza d'onda di 950 nm. Il diodo è un componente elettronico inventato nel 1904, oggi ampiamente impiegato in numerosi dispositivi che utilizziamo quotidianamente, tra i quali il telecomando. Esso è costituito da un dipolo, la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in un verso e di bloccarla totalmente nell'altro. Tale situazione viene realizzata ponendo dei vincoli (contatti metallici) alla libertà di movimento e di direzione dei portatori di carica. Il simbolo che rappresenta graficamente questo dispositivo è un triangolo che indica la direzione del flusso della corrente elettrica. Successivamente da questa struttura iniziale si sono evoluti nel tempo delle componenti con struttura più complessa basati anche su un principi differenti.

C: Clicker

Fenomeno scoperto casualmente durante i primi esperimenti condotti sul telecomando. Esso consiste nell’emissione di ultrasuoni generati dall’azione meccanica dei pulsanti che venivano premuti come dei piccoli martelletti. Tali ultrasuoni venivano captati da alcuni animali che reagivano agli stimoli assumendo dei comportamenti strani. Ricerche successive su questo fenomeno portarono alla scoperta di una pratica chiamata ”clicker training”, un metodo di addestramento degli animali basato sulla teoria dei condizionamenti e quindi sul comportamentismo. Oggi questi segnali vengono generati direttamente da uno strumento chiamato proprio clicker, un piccolo oggetto in grado di emettere un suono tipo "click-clack" (in genere è una scatoletta di plastica fornita di una linguetta metallica, pigiata la quale viene emesso il suono).