两个电流如何在同一根导线上同时沿相反的方向传播而又不会互相干扰？
此问题是从Physics Stack Exchange 迁移而来的，因为可以在Electrical Engineering Stack Exchange上回答。 已迁移 12个月前。 John R. Pierce撰写的《信息论导论：符号，信号和噪声》说： 线性是自然界真正令人惊讶的特性，但绝非罕见。结合网络理论在第一章中讨论的由电阻器，电容器和电感器组成的所有电路都是线性的，电报线路和电缆也是如此。实际上，电路通常是线性的，除非它们包括真空管，晶体管或二极管，有时甚至是基本上线性的。 由于电报线是线性的，也就是说电报线是这样的，即电报线上的电信号相互独立而不会相互影响，因此两个电报信号可以在同一条线上同时沿相反的方向传播，而不会互相干扰。然而，尽管线性是电路中相当普遍的现象，但绝不是普遍的自然现象。两列火车不能在同一轨道上以相反的方向行驶而不会受到干扰。但是，如果火车中包含的所有物理现象都是线性的，则大概可以。读者可能会猜测真实存在的线性种族中的不幸。 从物理角度考虑这一点，我想知道电报线是线性的，就意味着两个电报信号（换句话说，两个电流）可以同时在同一条线上以相反的方向传播，而不互相干扰？ 我天真地将电线看作是一条单车道的双向道路。以此类推，汽车将能够沿任一方向行驶，但不能同时行驶。据我了解，在固体中，电子的运动会产生电流，因此电子将成为汽车。根据作者对线性的解释，允许并发的双向电流通过的电子在这里发生了什么？ 我在Wikipedia页面上找不到线性电路的任何内容阐明物理特性的线性。 如果人们可以抽出时间澄清这一点，我将不胜感激。 PS我没有电气工程专业背景，因此赞赏用基本措词的解释。 编辑：根据上一个主题的评论，我了解到，如果我将电子表示为双面碰碰车，我的类比会更准确，然后想象一下，这些车充满了它们所居住的双向车道，从而沿任一方向的运动（沿任一方向的电流）均由连续的“推动/推动”运动表示，就像波浪一样，这种运动由每辆汽车的“碰撞/推动”永久性地推向其“前部”的运动（在电流方向）。 编辑2：我看到许多答案告诉我，我的误解的根源在于我认为电流和信号是同一件事。而这些问题的答案是正确的，我是假设电流和信号是一样的，因为笔者一直暗示，他们是在文字同样的事情（或者他未能在两者之间有明显的区别）！请参阅同一章中的以下摘录： 当莫尔斯（Morse）与阿尔弗雷德·维尔（Alfred Vail）一起工作时，放弃了旧的编码，现在我们所知道的莫尔斯（Morse）码是在1838年设计的。在该代码中，字母由空格，点和破折号表示。空格是没有电流，点是持续时间短的电流，而虚线是持续时间较长的电流。 ⋮⋮\vdots 莫尔斯在地下电线上遇到的困难仍然是一个重要问题。 同样好地传导稳定电流的不同电路不一定同样适合于电通信。如果人们在地下或海底电路上发送点和点的速度过快，它们将在接收端一起运行。如图II-1所示，当我们发送一小段突然突然开启和关闭的电流时，我们在电路的远端接收到更长，更平滑的电流上升和下降。电流的这种较长流动可能与所发送的另一个符号的电流重叠，例如，由于没有电流。因此，如图II-2所示，当传输清晰清晰的信号时，可能会收到难以解释的模糊电流徘徊信号。 当然，如果我们使点，空格和虚线足够长，则远端的电流将更好地跟随发送端的电流，但这会降低传输速率。显然，给定的传输电路在某种程度上与点和空间的传输速度有关。对于海底电缆，该速度是如此之慢，以至于给电报员带来麻烦。对于电线杆来说，它是如此之快以至于不会打扰电报员。早期的电讯工作者已经意识到了这一局限性，它也是传播理论的核心。 即使面对这种速度限制，也可以做各种事情来增加在给定的时间内可以通过给定电路发送的字母数。破折号的发送时间是点的三倍。人们很快意识到，可以通过双流电报获得收益。我们可以通过想象一下，在接收端将检流计（一种检测并指示小电流流向的装置）连接在电报线和地面之间来理解这一点。为了指示一个点，发送方将其电池的正极连接到电线，负极连接到地，检流计的指针向右移动。要发送破折号，发送方将其电池的负极连接到电线，正极连接到地面，检流计的针向左移动。我们说一个方向（进入导线）的电流代表一个点，而另一个方向（离开导线）的电流代表一个虚线。根本没有电流（电池断开连接）代表一个空间。在实际的双流电报中，使用了另一种接收工具。 在单电流电报中，我们有两个元素可以用来构造代码：电流和无电流，我们可以将其称为1和0。在双电流电报中，我们实际上具有三个元素，我们可以将其描述为正向电流，或者电流进入电线；没有电流 反向电流或导线电流；或为+ 1、0，-1。此处的+或-符号表示电流的方向，数字1表示电流的大小或强度，在这种情况下，对于任一方向的电流均相等。 1874年，托马斯·爱迪生（Thomas Edison）走得更远。在他的四重电报系统中，他使用了两个强度的电流以及两个方向的电流。他使用强度的变化来发送一条消息，而与电流方向的变化无关而发送一条消息，而与强度的变化无关地使用电流的方向变化来发送另一条消息。如果我们假设电流与下一个电流相等，则可以表示四种不同的电流流动条件，通过这两种条件，两条消息同时以+ 3，+ 1，-1，-3的形式通过一个电路传送。表I中显示了这些在接收端的解释。 图II-3显示了如何通过一系列四个不同的电流值来表示两个同时发生的独立消息的点，破折号和空格。 显然，通过一个电路可以发送多少信息，不仅取决于一个人可以在电路上发送连续的符号（成功的电流值）的速度，还取决于一个人可以选择多少个不同的符号（不同的电流值）。 。如果我们仅将两个电流+1或0或两个电流+1和-1用作符号，则一次只能将两种可能性中的一种传递给接收器。但是，我们已经在上面看到，如果我们可以一次选择四个当前值中的任何一个（四个符号中的任何一个），例如+3或+ 1或-1或-3，我们可以通过这些当前值（符号）有两个独立的信息：在消息1中是指0还是1，在消息2中是指0还是1。因此，对于给定的发送连续符号速率，使用四个当前值可使我们发送两条独立的消息，每条消息的速度与两个当前值可使我们发送一条消息的速度一样快。通过使用四个当前值，我们每分钟可以发送两倍于使用两个当前值的字母。 而且该教科书没有假设任何物理或电气工程知识，因此读者似乎不太可能区分信号和电流-尤其是考虑到作者似乎不断暗示它们是相同的（或无法以任何明确的方式将没有背景的人将两者分开）。