電子がケーブルを流れる速さについて質問している場合、ドリフト速度 (電場にさらされたときに電子が導体内を移動する平均速度) は約 1 mm/秒です。 とても遅いです。 しかし、重要な情報が導体を伝って伝達される速度である場合、これは電子の中を波打つ電磁波の速度によって決定され、光速に近い速度で伝播します。 ワイヤの寸法とインダクタンスなどの電気的特性は、正確な伝播速度に影響しますが、通常は光速の約 90%、つまり約 270,000 km/s です。
したがって、ポイント A からポイント B までの情報を取得したい場合は、これによって制限されます。 光の速度よりも速く移動できるものはありません。これは、プロセッサなどの一部の電子機器の設計における制限要因です。2 点間の距離をできるだけ小さくして、2 点間の距離をできるだけ短くします。物事を処理できる速度。 量子力学を使用した開発は、これを回避する方法を提供するかもしれませんが.
ケーブルに関して私たちが通常関心を持っている主なことは、同時にどれだけのデータを送信できるかということです。 これは、データの伝搬方法とケーブルの長さの影響を受けます。 使用する周波数が高くなればなるほど、ケーブルが遠くなるにつれて減衰または損失が大きくなります。 ケーブルを含むすべての電気媒体で発生することの 1 つは、ランダムな電子が互いに衝突することによってノイズが生成されることです。 2つを区別することはできません。 そのため、ケーブルが非常に短い場合は周波数を高くできますが、長い場合は低くする必要があります。
そのため、さまざまな状況でどのケーブルを使用するかを知るために、いくつかのガイドラインが必要です。 デジタルデータ伝送の場合、最も頻繁に使用される 2 種類のケーブルは、ツイストペアと同軸です。 ツイスト ペア ケーブルは、最大 100 メートルの距離で 10 Mbps (メガ ビット/秒)、100 Mbps、および 1000 Mbps (または 1 ギガビット) を伝送するように指定できます (さらに、各端で 10 メートルのテール)。 同軸ケーブルは、最大 500 メートルの距離で 10 Mbps または 100 Mbps を伝送するように指定できます。 一部のインターネット サービス プロバイダーは、最大 1000 Mbps または 1 Gbps を実現できますが、これは一般的ではありません。 ラボで使用される、最大 10Gbps の特殊なケーブルがいくつかあります。
ツイスト ペア ケーブルと同軸ケーブルの両方をイーサネット接続に使用できます。 ツイスト ペアはしばしばシン イーサネットと呼ばれ、同軸はシック イーサネットと呼ばれます。 CAT5E または CAT6 ケーブルとして供給されることが多いシン イーサネットは、最近では一般的にコンピューター機器を接続するために使用されるものであり、インターネットにリンクする PC に接続されているものもあるでしょう。 シック イーサネットは、一般的に建物内のバックボーン ケーブルに使用されます。
上記は、ベースバンド通信と呼ばれるもの、つまり変調がないものに関するものです。 データが変調周波数の上に重畳される変調が使用される場合、はるかに大きな容量のデータを運ぶことができます。 また、両端に特別なコーディング機器を使用すると、これをさらに増やすことができます。 テレビで番組を見るたびに、これを経験するでしょう。 英国では、69 の可能な UHF チャンネルがあり (または、そのうちのいくつかが携帯電話用に売却されるまで存在していました)、それぞれが最大約 20 のデジタル テレビ局を放送できます。 そして、これらすべてがテレビのアンテナからテレビに送られ、チューナーが選択した放送局を整理して表示します。 それがどれだけのデータであるかを考えてみてください。 これが可能なのは、画像が送信側で符号化および圧縮され、テレビ側で復号化されるためです。 そのため、アンテナからテレビに接続されている質素な同軸ケーブルは、一度にその一部にしかアクセスしていなくても、膨大な量の情報やデータを運んでいます。
