ネットワークに共通の接地ケーブルが必要なのはなぜですか？
回答:
電圧は相対的です。ある電圧レベルは、比較する別の電圧レベルがある場合にのみ意味があります。信号線だけを見ると、賢くならず、電圧を測定できません。測定対象のリファレンスが必要です。そのため、信号は、グランドを基準にした、かなり多くのボルトであると言えます。
そのグランドを基準にすると、私たちは、電圧レベルについて話すとき、特に断らない限り、暗示されます。多くの場合、バランスのとれた信号はグランドに対して対称です。そのため、1つのワイヤで電圧が他のワイヤで+1 Vになると、-1 Vになります。ただし、レシーバーは1本の線を見て+1 Vを確認しません。2本のワイヤー間の電圧差が確認され、グラウンドは関係ありません。このような信号は、ほとんどの場合、ツイストペアケーブルを介して送信されます。一方のワイヤは正の信号で、もう一方のワイヤは負の信号です。アース線はありません。
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Kortukは、美しい画像を見たいと考えています。再び。（はぁ）
Etvoilà、uneジョリーの画像。エンヤを見ないでください、これは私の掛け時計についてです。どれくらいの高さにぶら下がっていますか？ほとんどの人は「約2メートル」と言います。これは、通常、床を基準レベル、つまり「地面」として使用するためです。しかし、私のアパートは2階にあります。もし私が通りの高さを基準にすると、時計は通りの高さの8 m上にあります。地理学者は海抜35メートルを示唆するかもしれません。したがって、「高さ」は参照なしでは意味がなく、電圧についても同じです。
dmckeeは正しいです（実際に回答として追加する必要があります）。これは、電気信号には、アース接続が提供するリターンパスが必要であるためです。電圧の別名は「電位差」です。これは、2点間の電位差を意味します。したがって、ポイントが「5ボルト」であるとだけではなく、「xに関して5ボルト」であると言う必要があります（実際には、前者と言いますが、相対ポイントがどこにあるかを知っていると仮定します。たとえば、地面ノード）
電球を考えてみてください-2つの端子があります。バッテリー-2つの端子。電球の端子の1つをバッテリーの端子の1つに接続するだけで電球を点灯できますか？いいえ、回路を完成させる必要があります。
それを見る別の方法は、ポンプ（バッテリー）とパイプ（ワイヤー）に加えて（密閉された）水車（負荷）です。ポンプがホイールを回転させるには、出力パイプと戻りパイプが必要です。
明確にするための図は次のとおりです。
上記は2線の必要性を説明していることに注意してください。Wouterが正しく説明しているように、「共通接地」（つまり、トランス/光学的に絶縁されたシステム）は必ずしも必要ではありません。ただし、トランスミッタとレシーバにはまだ完全な回路があります（たとえば、トランスに一次コイルが二次コイルに磁気的に結合されているため、二次コイルが異なる「接地」基準を持つ可能性があるため）。
一般にこれは正しいです-電圧には基準点が必要です。電圧を距離と考えてください。距離についての概念は、どこから同意されない限り意味がありません。
しかし、その主張は厳密には真実ではありません。ワイヤーは電気を運ぶ必要がありません、それはグラスファイバーワイヤーであるかもしれません...
別の反例は、最新のほとんどのイーサネット接続で使用される平衡型トランスフォーマー結合通信、およびMIL-1553などの一部の高信頼性システムです。このような通信では、2つの通信システムに共通の根拠は必要ありません。
通信ネットワークは、電圧差の観点からデータを送信します。電圧を測定するには、基準点が必要です。両方のコンピューターまたはシリアル接続を備えた両方の機器は、データの同じ意味（電圧の同じ参照点を読み取る）を理解する必要があるため、同じ共通の接地を提供することが不可欠です。これは、データ交換を破壊するノイズの防止にも役立ちます。