数据如何在导线内部传输？

我知道这是一个非常基本的问题，但是google返回的答案太复杂了，我无法理解。我不是在这里询问调制。我想知道的是确切地承载数据。

请让我解释一下我的疑问：

假设从PC上传输十号。它将被转换为二进制并变为00001010。然后将其发送到调制解调器，该调制解调器将转换为模拟信号。然后，该模拟信号将通过导线传播并到达其目的地，在此它将再次转换为二进制，用户将收到该数字。

现在，如果它是数字信号，则该值将作为高电压和低电压的组合进行传输。

流过电线的是电流。

该电流如何携带数据？电流基本上是流动的电子。

电子的速度取决于施加的电压（这是我从学校记得的）。但是我的数据几乎是立即收到的。

因此，如果当前正在携带我的数据，那么它就不会那么快地传播。

我读到某处电线几乎以光速传输数据。怎么样？

什么承载了我的数据？只有EM波才能如此快地传播。

请帮我。我在这里可能遗漏了许多基本要点。我没有研究过沟通方式。

该电流如何携带数据？

电流和电压不可分割。电流正在流动，因为电线上存在电压，并且存在从该电压到较低电压的导电路径。

因此我们可以说数据被编码为电压脉冲或电流脉冲，这并不重要。通常，高电压（5 V）表示“ 1”，而低电压（0 V）表示“ 0”。但是您可以选择任意两个电压。3.3和0V。0和3.3V。-0.8和-1.2V。根据您的设计中的最佳选择。

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观察事物的另一种方法是，导线上某个位置的电压只是一种更简单的方法，用于观察导线与导线周围所有物体之间存在电场的事实。

当信号沿电线传播时，实际上是电线与附近传播的“地面”或“回路”导体之间的电磁场。因此，实际上是一个EM波，而不是一个沿着导线传送信号的大型物体（例如电子）。

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欧姆定律很棒。它告诉您，如果在1欧姆电阻上施加1伏电压，则将流过1安培电流。但是，如果您认为1欧姆电阻器与1伏电源相距几英里且通过电缆连接，则它隐藏了一个更暗的真相，最好将其揭露。

因此，您施加1伏特，一段时间后，您会看到1欧姆负载上有1伏特-这是您认为可能发生的情况，但比放下电缆所需的微秒要复杂得多。

实际上，电缆“通知” 1伏特电源消耗的电流为20 mA（这是针对具有50 ohm特性阻抗的电缆，即许多同轴电缆都具有此阻抗）。显然1伏特/ 50欧姆= 20 mA。因此，电流最初不是由负载（过远）决定，而是由电缆的介质决定。

因此，20 mA和1伏特会像EM波一样在电缆上穿行-电缆确保了这一点，并且有一个E场和一个H场，就像传输到空气/大气/真空/介质中的真实无线电波一样。真空也具有特征阻抗-约为377欧姆；表示E场与H场之比为377。

E场和H场到达电缆的远端，并受到1 ohm的负载，然后奇怪的事情开始发生。如果远端的负载为50欧姆，那将是“故事的终结”，但是，因为负载与EM波的“特性”不符，您会收到反射回电源的信号，而且经过很多次后，最终，正确的电流通过电缆传输以适应负载。不过，一切都在几微秒内完成。

因此，这是沿着电缆传播的EM波。因此，考虑使用匹配阻抗以防止反射引起数据损坏始终是一个好主意。

由于您是在PC和调制解调器的背景下问这个问题的，所以我提出的答案仅限于电话领域。

您从PC发送值“ 10”到调制解调器将构成二进制值00001010的1和0转换为调制解调器的解释是正确的。通常，调制解调器实际上是将1和0转换为两个不同的值音频音调。这基本上是因为电话系统设计为以变化的电流形式发送和接收音频波形。音频音的这两个离散值（两个不同的频率）作为时变电流通过本地电话系统。一旦在您当地的电话公司的中央办公室（“ CO”）（即，您家的电话线所连接的地方）接收到这些信号，它们通常就在那里被转换为数字数据，并以数字形式通过国家干线发送。

接收调制解调器识别出这两个特定的音频音调（一个音调为“零”，另一个音调为“一个”）并将其转换回1和0的二进制字符串。然后，由连接到接收调制解调器的PC来将这些0和1转换回8位值。

因此，为了回答您有关实际承载数据的问题，它实际上是一种多层机制。调制解调器将0和1转换为不同的时变信号（两个音调，用类似的时变电压表示），然后将这些时变信号通过铜电话线推入CO，作为时变电流。调制解调器将时变信号转换为时变电流，因为与CO的连接称为“电流回路”。连接到CO的本地铜线电话环路将电编码的音频信号作为电流而不是电压进行传输。这些电流非常迅速地流动，因此您的“数据”（随时间变化的电流表示）也非常迅速地流动。也许不是光速，

你看？这里有两种机制：二进制数据表示为音频音调，并且音调以电流的形式传输。至少这是调制解调器在连接两端与电话公司的CO之间工作的方式。在两个参与的CO之间，还有其他一系列机制在起作用。

同样可以纠正您的想法，在电子系统中，二进制数据确实确实通常被编码为两个电压电平，但并非总是如此。某些系统（例如调制解调器）将数据编码为频率。其他人则将数据编码为恒定频率信号的相位。还有其他一些方法。

并将所有电波和电场传播的东西留给物理学家。仅当您使用实用的电子设备时，它才会使您感到困惑。在当今的EE世界中，一切都与电压和电流有关。您无需了解这两个参数以外的现象即可了解大多数常见电子设备中发生的许多事情。