O rival esquecido do tubo de vácuo

Amplificadores magnéticos, a tecnologia alternativa do Terceiro Reich, duraram até a era da Internet

Amplificadores magnéticos foram usados ​​no Univac Solid State, mostrado aqui sendo operado em 1961 pela pioneira cientista da computação Grace Hopper.

durante o segundo Guerra Mundial, os militares alemães desenvolveram o que eram na época algumas tecnologias muito sofisticadas, incluindo os foguetes V-2 usados ​​para destruir Londres. No entanto, o V-2, juntamente com muitos outros equipamentos militares alemães, dependia de um componente obscuro e aparentemente antiquado do qual você provavelmente nunca ouviu falar, algo chamado amplificador magnético ou amplificador magnético.

Nos Estados Unidos, os amplificadores magnéticos há muito eram considerados obsoletos - "muito lentos, pesados ​​e ineficientes para serem levados a sério", segundo uma fonte. Portanto, os especialistas em eletrônica militar dos EUA daquela época ficaram perplexos com o uso extensivo desse dispositivo pelos alemães, sobre o qual aprenderam pela primeira vez ao interrogar prisioneiros de guerra alemães. O que os engenheiros do Terceiro Reich sabiam que escapou aos americanos?

Após a guerra, os oficiais de inteligência dos EUA vasculharam a Alemanha em busca de informações científicas e técnicas úteis. Quatrocentos especialistas vasculharam bilhões de páginas de documentos e enviaram 3,5 milhões de páginas microfilmadas para os Estados Unidos, juntamente com quase 200 toneladas de equipamentos industriais alemães. Nessa massa de informações e equipamentos estava o segredo dos amplificadores magnéticos alemães: ligas metálicas que tornavam esses aparelhos compactos, eficientes e confiáveis.

Os engenheiros americanos logo conseguiram reproduzir essas ligas. Como resultado, as décadas de 1950 e 60 viram um renascimento dos amplificadores magnéticos, durante os quais eles foram usados ​​extensivamente nas indústrias militar, aeroespacial e outras. Eles até apareceram em alguns dos primeiros computadores digitais de estado sólido antes de dar lugar inteiramente aos transistores. Hoje em dia, essa história está praticamente esquecida. Então, aqui vou contar a história pouco conhecida do amplificador magnético.

Um amplificador, por definição, é um dispositivo que permite que um pequeno sinal controle um maior. Um tubo de vácuo de triodo antiquado faz isso usando uma voltagem aplicada ao seu eletrodo de grade. Um transistor de efeito de campo moderno faz isso usando uma tensão aplicada ao seu portão. O amplificador magnético exerce o controle eletromagneticamente.

Amplificadores magnéticos foram usados ​​para uma variedade de aplicações, inclusive nos infames foguetes V-2 [topo] que os militares alemães empregaram durante a Segunda Guerra Mundial e no computador Magstec [meio], concluído em 1956. O computador britânico Elliot 803 de 1961 [abaixo] usou lógica de transistor de núcleo relacionada. A partir de cima: fotos da Fox/Getty Images; Remington Rand Univac; Arquivo Smith/Alamy

Para entender como funciona, considere primeiro um indutor simples, digamos, um fio enrolado em uma barra de ferro. Tal indutor tenderá a bloquear o fluxo de corrente alternada através do fio. Isso porque quando a corrente flui, a bobina cria um campo magnético alternado, concentrado na barra de ferro. E esse campo magnético variável induz tensões no fio que agem para se opor à corrente alternada que criou o campo em primeiro lugar.

Se tal indutor carrega muita corrente, a haste pode atingir um estado chamado saturação, pelo qual o ferro não pode ficar mais magnetizado do que já está. Quando isso acontece, a corrente passa pela bobina praticamente sem impedimentos. A saturação geralmente é indesejável, mas o amplificador magnético explora esse efeito.

Fisicamente, um amplificador magnético é construído em torno de um núcleo metálico de material que pode ser facilmente saturado, normalmente um anel ou espira quadrada com um fio enrolado em torno dele. Um segundo fio também enrolado no núcleo forma um enrolamento de controle. O enrolamento de controle inclui muitas voltas de fio, portanto, ao passar uma corrente direta relativamente pequena através dele, o núcleo de ferro pode ser forçado a entrar ou sair da saturação.

O amplificador magnético se comporta, portanto, como um interruptor: quando saturado, ele permite que a corrente CA em seu enrolamento principal passe desimpedida; quando insaturado, bloqueia essa corrente. A amplificação ocorre porque uma corrente de controle CC relativamente pequena pode modificar uma corrente de carga CA muito maior.