如何电话工作？(a telephone work?)

电话是通过电学和声学这两个研究领域的交叉融合而产生的。尽管电话的发明通常归功于亚历山大·格雷厄姆·贝尔，但在整个19世纪60年代和70年代，许多发明家都在研究这个问题，最著名的是埃利莎·格雷，她在贝尔发明后仅数小时就为同一设备申请了专利。虽然电的基本原理在19世纪30年代就已经知道了，但直到1854年才有人提出用电来传输语音。电话终于在1876年3月10日发明了。里面有一句名言：“沃森先生，过来，...

电话的工作原理很简单。电话话筒包含一层薄薄的金属涂层，通过一层薄薄的屏障（今天我们使用塑料）与电极分离，该屏障连接到一根承载电流的电线上。当一个人对着话筒说话时，她说话时产生的声音振动将金属涂层稍微推近电极，从而导致电压变化，从而快速将声能转换为电能。电脉冲通过电线传输到另一端的扬声器，在那里电脉冲再次转换为声能。

在传输之前将语音转换为电能远比通过机械通道（例如金属管道）传输语音效率高，因为机械通道的壁在传播时吸收了大量的声能。然而，绝缘良好的电线能有效地保护电能在到达目的地之前不分散。电脉冲以光速传播，而声脉冲受到声速的限制。弗朗西斯·培根（Francis Bacon）在1627年出版的《新乌托邦》（New Utopia）一书中提到，有可能建立一个长距离的管道网络来传输人类的语言。许多历史学家认为这是对电话的第一次提及。不幸的是，他缺乏科学知识来理解为什么这是不切实际的。

三个关键的发展是电话发明的必要前提。首先是认识到电流可以产生磁场，从而产生机械能或声能。这要归功于1820年的丹麦物理学家克里斯蒂安·奥斯特（Christian Oersted），他证明了罗盘指针可以通过在其上铺设电线来操纵。第二个是理解到相反的情况是可能的——电感应——也就是说，通过在电线旁边放置一个移动的磁铁来产生电流。1821年，发明家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）将这一见解归功于他。最后一项必要的发展是电池，一种能够产生连续电源的化学装置。第一个非常粗糙的电池是“莱顿罐”，一种储存静电的装置，由两个荷兰人在1746年发明。沃尔特和其他人在18世纪和19世纪开发了更先进的电池。

电话常常被认为是仅次于印刷机的第二大影响，因为它使人们能够在不依赖邮政服务的情况下与他人建立联系。人类事务的每一个领域，从商业到日常生活，都发生了根本性的、永久性的变化。在全球范围内，电话为人类节省了数万亿美元的通信成本。自从最初发明以来，电话的基本设计没有改变。

Danish physicist Christian Oersted's demonstration that running an electric wire over a compass affected its reading was one of the technological discoveries that led to the invention of the telephone.

发表于 2021-12-06 15:11
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分类：科学

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