互いに干渉することなく、同じワイヤ上で2つの電流が反対方向に同時に流れることができるのはどうですか？
この質問は、Physics Stack Exchangeから移行されました。これは、Electrical Engineering Stack Exchangeで回答できるためです。 12か月前に移行されました 。 情報理論の紹介：記号、信号、ノイズ、ジョンR.ピアース著、次のように述べています。 直線性は自然の本当に驚くべき特性ですが、決して珍しいものではありません。ネットワーク理論に関連して第1章で説明した抵抗、コンデンサ、およびインダクタで構成される回路はすべて線形であり、電信線およびケーブルも線形です。実際、真空管、トランジスタ、またはダイオードを含む場合を除き、通常、電気回路は線形であり、場合によってはそのような回路も実質的に線形です。 電信線は線形であるため、電信線は互いに電気信号が相互作用せずに独立して動作するため、2つの電信信号は互いに干渉することなく同じ線上を反対方向に同時に移動できるためです。ただし、直線性は電気回路ではかなり一般的な現象ですが、決して普遍的な自然現象ではありません。2つの列車は、干渉なしに同じ軌道を反対方向に移動できません。ただし、列車に含まれるすべての物理現象が線形である場合は、おそらく可能です。読者は、不幸な多くの真に直線的な人間の種族について推測するかもしれません。 これを物理的な観点から考えてみると、電信線は直線的であり、2本の電信信号（つまり2つの電流）が同じ線上を反対方向に同時に移動できるという意味で、 、互いに干渉することなく？ ワイヤーを単一車線の双方向道路として単純に考えていました。この類推では、車はどちらの方向にも移動できますが、同時には移動できません。私が理解しているように、固体では、電子の動きが電流を生成するため、電子は車になります。著者の線形性の説明を考えると、この同時の双方向の電流の流れを可能にする電子でここで何が起こっているのでしょうか？ この線形性の物理的特性を明らかにする線形回路に関するウィキペディアのページには何も見つかりませんでした。 人々がこれを明確にするために時間を割いていただければ幸いです。 PS私は電気工学のバックグラウンドを持っていないので、基本的に言葉で説明されていることを歓迎します。 編集：前のスレッドのコメントに基づいて、電子を両面バンパーカーとして表現し、それらの車で満たされた双方向のレーンを想像すると、私のアナロジーはより正確になることを理解していますいずれかの方向の動き（いずれかの方向の電流）は、波のように連続した「押し/ナッジ」運動によって表されます。電流の方向）。 編集2：私の誤解の核心は、電流と信号が同じものであると仮定するという事実に由来していると私に言っている多くの答えがあります。これらの答えが正しいと、私はされた電流信号は、同じものであると仮定著者は、彼らが（または彼は明らかにこの2つを区別するために失敗した）テキストに同じものであることを示唆し続けているので！同じ章の次の抜粋を参照してください。 MorseがAlfred Vailで作業していた間、古いコーディングはあきらめられ、1838年までにMorseコードとして知られるようになりました。このコードでは、アルファベットの文字はスペース、ドット、ダッシュで表されます。スペースは電流が存在しないことであり、ドットは短い期間の電流であり、ダッシュは長い期間の電流です。 ⋮⋮\vdots モールスが地下の電線で遭遇した困難は依然として重要な問題でした。 安定した電流を等しくうまく流す異なる回路は、電気通信に必ずしも等しく適しているわけではありません。アンダーグラウンドまたは海底のサーキットでドットとダッシュを速すぎる速度で送信した場合、それらは受信側で一緒に実行されます。図II-1に示すように、急激にオン/オフする電流の短いバーストを送信すると、回路の遠端で電流が長く滑らかに上昇および下降します。このより長い電流の流れは、たとえば電流の欠如として送信される別のシンボルの電流と重なる場合があります。したがって、図II-2に示すように、明確で明確な信号が送信されると、あいまいにさまよう電流の上昇と下降として受信される可能性があり、解釈が困難です。 もちろん、ドット、スペース、ダッシュを十分に長くすると、遠端の電流は送信端の電流によく追従しますが、これにより伝送速度が遅くなります。所定の伝送回路には、ドットとスペースの伝送の制限速度が何らかの形で関連付けられていることは明らかです。海底ケーブルの場合、この速度は非常に遅いので、電信家にとっては問題です。電柱のワイヤーの場合、電信家を煩わせないほど高速です。初期の電信学者はこの制限を認識しており、それもコミュニケーション理論の中心にあります。 この速度の制限に直面した場合でも、特定の期間に特定の回線を介して送信できる文字数を増やすために、さまざまなことができます。ダッシュは、ドットとして送信するのに3倍の時間がかかります。二重電流の電信によって得ることができることがすぐに理解されました。これを理解するには、受信端で、小電流の流れの方向を検出および指示する検流計が電信線と地面の間に接続されていることを想像します。ドットを示すために、送信者はバッテリーのプラス端子をワイヤに接続し、マイナス端子をアースに接続します。検流計の針は右に移動します。ダッシュを送信するには、送信者はバッテリーのマイナス端子をワイヤーに接続し、プラス端子を地面に接続します。検流計の針が左に移動します。一方の方向（ワイヤへの）の電流はドットを表し、もう一方の方向（ワイヤの外へ）の電流はダッシュを表します。電流がまったくない（バッテリーが切断されている）ことは、スペースを表します。実際の二重電流電信では、異なる種類の受信機器が使用されます。 単一電流の電信では、コードを構築するための2つの要素があります。1と0と呼ばれる現在の電流と電流なしです。ワイヤーへの電流; 電流なし; 逆電流、またはワイヤからの電流; または+ 1、0、-1として ここで、+または—記号は電流の流れの方向を示し、数字1は電流の大きさまたは強度を示します。この場合、どちらの方向の電流の流れでも等しくなります。 1874年、トーマスエジソンはさらに先を行きました。彼の四重電信システムでは、2方向の電流と2方向の電流を使用しました。彼は、1つのメッセージを送信するために電流の方向の変化に関係なく強度の変化を使用し、別のメッセージを送信するために強度の変化に関係なく電流の方向の変化を使用しました。電流が次の電流と等しく異なると仮定した場合、2つのメッセージが1つの回線で+ 3、+ 1、-1、-3として同時に伝達される4つの異なる電流フロー条件を表すことができます。受信側でのこれらの解釈を表Iに示します。 図II-3は、2つの同時の独立したメッセージのドット、ダッシュ、およびスペースを、4つの異なる現在値の連続によって表す方法を示しています。 明らかに、回路を介して送信できる情報の量は、回路を介して連続シンボル（連続電流値）を送信できる速度だけでなく、選択可能なさまざまなシンボル（異なる電流値）の数にも依存します。シンボルとして2つの電流+1または0、または2つの電流+1と-1だけが有効である場合、一度に2つの可能性のうち1つだけを受信機に伝えることができます。ただし、+ 3または+ 1または-1または-3など、4つの現在値（4つのシンボルのいずれか）を一度に選択できる場合は、これらの現在の値（シンボル）2つの独立した情報：メッセージ1で0または1を意味するかどうか、およびメッセージ2で0または1を意味するかどうか。4つの現在値を使用すると、2つの独立したメッセージを送信できます。それぞれ2つの現在値で1つのメッセージを送信できます。2つの現在の値を使用できるように、4つの現在の値を使用することで、1分あたり2倍の文字を送信できます。 そして、この教科書は物理学や電気工学の前提条件を前提としていないので、特に著者が常に同じであることを暗示しているという事実を考えると、読者が信号と電流を区別できるとは考えにくい（または、明確な方法で、そのような背景のない人々のために2つを分離できない場合）。