اختراع الهاتف
جاء نجاح جراهام بيل في اختراع الهاتف كنتيجة مباشرة لمحاولاته في تحسين التلغراف، والذي كان وسيلة الاتصال الثابتة منذ 30 سنة تقريباً، حيث اقتصر على إرسال واستقبال رسالة واحدة في كل مرة، كما ساهمت خبرة جراهام بيل الواسعة في طبيعة الأصوات والموسيقى من التنبؤ بوسيلةٍ لنقل الرسائل المتعددة عبر السلك نفسه في نفس اللحظة، والتي سميّت بالتلغراف التوافقي (بالإنجليزية: harmonic telegraph).
استند مبدأ التلغراف التوافقي على إمكانية إرسال العديد من الملاحظات خلال السلك نفسه، وفي اللحظة ذاتها عند اختلاف هذه الملاحظات أو الإشارات في درجة الصوت، وفي سنة 1874م أبلغ بيل والد زوجته المستقبلية عن تقدم البحث الذي يقوم به، وعن إمكانيات التلغراف المتعدد، حيث قدّم الدعم المالي له.
بدأ جراهام بيل في عمله على التلغراف المتعدد بمساعدة توماس واتسون، حيث طوّرا جهازاً ينقل الكلام كهربائياً، وفي شهر آذار سنة 1875م التقى جراهام بيل بشكل سري مع مدير مؤسسة سميثسونيان، وأخبره عن أفكاره المتعلقة بالهاتف ليلقى الدعم والتشجيع منه لاستكمال عمله، وبحلول شهر حزيران من نفس العام أثبت جراهام بيل وواتسن أن النغمات المختلفة تؤدي إلى تفاوت قوة التيار الكهربائي في السلك، ولإثبات هذا النجاح تطلب تصميم جهاز إرسال يعمل بغشاء لديه القدرة على تغيير التيارات الإلكترونية، إضافة إلى جهاز استقبال يمكنه إعادة إنتاج هذه التغيرات على شكل ترددات مسموعة.
تمكن جراهام بيل وواتسن بالصدفة خلال تجربة للتلغراف التوافقي من اكتشاف إمكانية انتقال الصوت عبر السلك في الثاني من شهر تموز سنة 1875م، عندما حاول واتسن أن يرخي قصبةً كانت ملفوفةً حول جهاز الإرسال بالصدفة، مما أدى إلى انتقال الاهتزاز الناتج عن هذه الحركة عبر السلك إلى جهاز آخر موجود في غرفة بيل، وقد أدى سماع هذا الرنين إلى تسريع بيل، وواتسن لعملهما، كما استمرا بالعمل على هذه الفكرة في العام التالي، وروي عن جراهام بيل أنه صرخ في السماعة، وقال: "سيد واتسون، تعال هنا، أريد أن أراك" فذهب السيد واتسون، وأعلن أنه سمع وفهم ما قاله، وبذلك كانت هذه أول مكالمة هاتفية أجريت في التاريخ.
تسجيل براءة الاختراع
قدّم جراهام بيل في 14 شباط سنة 1876م براءة اختراع تصف طريقته في نقل الأصوات، وفي السابع من آذار من نفس العام منحه مكتب براءات الاختراع ما يقال عنه بأنه أحد أكثر براءات الاختراع قيمةً في العالم.
تصميم الهاتف الأصلي
كان تصميم الهاتف الأصلي عبارةً عن نسخة معدلة من التلغراف، وقد استمر بيل في تحسين تصميمه، ليتمكّن بعد عامين من تطوير هاتف مغناطيسي كمقدمة للهواتف الحديثة، كما احتوى التصميم على جهاز إرسال، واستقبال، ومغناطيس ، حيث احتوى جهازي الإرسال والاستقبال على غشاء مصنوع من قرص معدني.
