Le funzioni elettromeccaniche essenziali che fanno funzionare un telefono sono abbastanza semplici e immediate. Questa spiegazione descrive i processi che fanno funzionare un telefono di rete fissa. I processi che fanno funzionare i telefoni cellulari e che consentono ai telefoni VoIP (Voice over Internet Protocol) di funzionare sono un po’ più complicati e richiedono onde radio e IP (Internet Protocol). I principi di base per far funzionare qualsiasi telefono, tuttavia, sono gli stessi.
Per far funzionare un telefono fisso, due fili di rame devono trasmettere due cose:
segnali e voce. I due fili, solitamente rivestiti di verde e di rosso, sono il cuore del processo che fa funzionare il telefono. Mentre il telefono è appoggiato al gancio o nella sua base, un condensatore all’interno della base del telefono limita la quantità di corrente elettrica che fluisce verso la suoneria, in realtà un chip all’interno di un piccolo altoparlante. Il condensatore impedisce un cortocircuito nei fili e l’apparecchiatura della centrale telefonica locale riconosce che il telefono è riagganciato.
Per un corretto funzionamento del telefono, il suono deve essere convogliato lungo gli stessi fili che attivano la suoneria. La cornetta di tutti i telefoni contiene un microfono che consente di trasferire gli impulsi sonori in impulsi elettrici. L’altra parte integrante del ricevitore, il ricevitore, converte la corrente elettrica modulata in modo udibile in onde sonore e la voce viene ascoltata. La trasmissione e la ricezione della voce, quindi, dipendono sia dalle onde sonore che dalla pulsazione elettrica.
Quando il telefono è nella sua base, solo la suoneria, il chip, è collegata elettricamente. Quando il telefono riceve una chiamata in arrivo, la centrale telefonica locale invia un aumento di corrente alternata (CA) ad alta tensione all’interruttore della base. Questa sovratensione esclude il condensatore e il circuito integrato (IC) della base fa squillare il telefono. Per i telefoni negli Stati Uniti, questo aumento è solitamente nell’intervallo di 20 hertz (Hz). Il telefono che riceve la chiamata viene selezionato tramite gli impulsi multifrequenza del segnale di linea (DTMF), i pulsanti sulla tastiera del telefono del chiamante. Quando vengono sollevati i ricevitori trasmittenti e riceventi, l’interruttore nella base trasferisce le sovratensioni elettriche dalla corrente alternata alla corrente continua (CC), consentendo la trasmissione della voce sui due fili. I due interruttori a culla quindi eccitano cortocircuiti di resistenza attraverso i rispettivi fili, producendo un segnale di linea all’estremità trasmittente e attivando la suoneria all’estremità ricevente.
I cavi primari del telefono vanno dai telefoni alle prese telefoniche e alle scatole d’ingresso della casa o dell’edificio. Da lì, i cavi telefonici infilati sugli onnipresenti pali del telefono lungo la strada trasmettono le chiamate alla centrale locale. Dalla centrale locale, le linee in fibra ottica, le trasmissioni radio e, per le chiamate a lunga distanza, le trasmissioni satellitari portano una chiamata a destinazione dove ritorna all’interno dei due fili di rame.
Le onde radio vengono utilizzate per far funzionare correttamente un telefono cellulare. Protocolli Internet (IP), digitalizzazione di rete e commutazione di pacchetto sono utilizzati per far funzionare il telefono VoIP.