从某种意义上说，两个电报信号（换句话说，两个电流）可以同时在同一根电线上以相反的方向传播，而不会相互干扰

这就是重点。电报线不仅仅是传输直流电的电线。它传输信号，本质上是电压或电流波。电流在\$0~V\$（或\$0~A\$）的值附近振荡。

如果两个电流波以相反的方向传播，那么这些波彼此通过就没有问题，就像两个声波能够在同一介质中以相反的方向传播一样。

（这里，蓝色向左传播，绿色向右传播，红色波是它们的叠加。红色波是随着时间的推移在电线中测量的电流/电压分布。）

相反，您将在任何点测量的值对应于两个波振幅的线性和- 这就是所谓的叠加原理。如果波浪的基本方程是线性的，即波浪方程不包含“挥动”变量的更高幂（\$x^2\$、\$x^3\$等），则波浪遵循这一原则。这将是电报情况下的电压\$U(x, t)\$或电流\$I(x,t)\$。

具体来说，描述传输线中波的方程甚至有一个名字：电报员方程。 $$\frac{\partial}{\partial x} U(x,t) = -L \frac{\partial}{\partial t} I(x,t) - RI(x,t)$$ $$ \frac{\partial}{\partial x} I(x,t) = -C \frac{\partial}{\partial t} U(x,t) - GU(x,t)$$

\$L、C、G \$和\$R\$是传输线的属性（电感、电容、电导和电阻），它们决定了信号在下行时如何失真、衰减和减速线。其余部分描述了电压和电流的激励如何沿着位置\$x\$和时间\$t\$传播通过该传输线。

如您所见，所有感兴趣的量（电压\$U\$和电流\$I\$）仅出现在第一次幂中。其结果是，如果您找到波动方程的两个解，那么它们的总和也将是同一方程的解（即使将它们乘以一个因子）。所以如果\$U_1(x,t)\$和\$U_2(x,t)\$是波动方程的解，那么$$U(x,t) = \alpha \cdot U_1(x,t ) + \beta \cdot U_2(x,t)$$是一个解，其中\$\alpha\$和\$\beta\$是因子。

关于 DC 的旁注：

让两个电流以相反的方向流动会抵消它们的贡献并导致没有电流。或者，您可以说服自己直流电 (DC) 不能同时在两个方向上流动，只需根据欧姆定律：

假设您有一根具有一定电阻\$R\$的电线。根据欧姆定律，我们需要两端之间的电位差\$U = \varphi_2 - \varphi_1\$才能导致电流\$I = \frac{U}{R}\$流动。电流（由移动的正电荷组成）从更正的电位移动到更负的电位。

我们现在可以翻转电位：$$U' = \varphi_1 - \varphi_2 = -U.$$但是由于电阻保持不变，这也翻转了电流：$$I' = \frac{U'}{R } = \frac{-U}{R} = -I.$$

如果我们使两个电位相等，则没有差异，电流为零。

在两端都有电流出来的唯一方法是在中间有一个源，这并不是很有趣。

物理解释是波导（包括自由空间）在两个传播方向上具有正交模式。这意味着沿相反方向传播的两个信号不会相互干扰。（这不是一个近似值，不会有干扰）。

分离“发送”和“接收”信号的装置是循环器。它也存在于光域中，可用于在单根光纤上实现双工通信。在 RF 域中，它可用于在单个天线上实现发射和接收信号的分离（当然，在同一时间和同一频率上）。实际上，主要由于技术原因，经常使用不同的频率进行发送和接收。环行器没有完美的隔离，并且对于非常微弱的接收信号，隔离效果不佳。但是，如果一个人有一个完美的循环器设备，那么这种安排就会奏效。

在旧的模拟电话系统中，只有一对线，但可以同时说和听。

TL/DR：一个非常基本的解释是，电线中有电压和电流，可用于在两个方向上传输单独的信息。考虑以下：

导线的一侧有一个可控电压源，要传输的信息是瞬时电压。在电线的另一侧有一个可控的电流源（或更好的“汇”）。这里要传输的信息是瞬时电流。显然，站 1（带有电压源的站）可以通过测量通过电线的电流来读取来自源 2 的信号。站 2 也可以通过测量其电流源端子的电压来接收来自站 1 的信号。因此，这证明您可以通过单个线对同时在两个方向上传输信息。如果您怀疑可能无法将电流源/接收器连接到电压源。这是完全可能的，

编辑：对波也有一个基本的解释：自由空间波具有振荡的电场和磁场（E 和 H）。它们在空间中以 90° 角定向，并具有 90° 的时间相移。正向传播方向为 +90°，反向传播方向为 -90°（取决于坐标系或相位符号的选择，反之亦然）。此外，磁场和电场幅度的比率与介质的波阻抗（真空为 377 欧姆）固定。如果我们现在有一个向后和向前传播的波，我们将在空间和时间上到处都有电场和磁场的叠加。然而，两种波的理想分离是可能的。简单地说：电场会增加，而磁场会减少（由于 180° 的总相移）。由于每个分量的 E 场和 H 场幅度具有固定比率，我们可以用 H 代替 E 场（反之亦然），并求解正向和反向传播波的两个 E 场幅度。这表明两个传播方向的理想分离是可能的。

这背后的非常抽象的物理解释是——正如我之前写的——对应于两个传播方向的模式总是正交的，信号不会干扰。

你的问题是： 电报信号不是电流。 （我们不妨说电报信号是电压。）哪个是正确的？两者都不。

要解决这个问题，请放弃电子产品，转而使用其背后的物理学。实际上，电报信号（甚至所有地方的所有电信号）实际上都是电能；与光波和无线电波相同。信号就是变化，变化的电流涉及电压，变化的电压涉及电流。信号是瓦特，而不仅仅是安培，而不仅仅是伏特。

信号能量的行为与电路中的电流不同。虽然能量在电路中快速传递，但安培或电荷流却没有。电荷只是在整个回路中旋转，或者可能轻微地来回摆动，但电流不会以光速向前飞行。不过，有些东西确实以光速飞行。我们用瓦特或“瓦数”对其进行测量和讨论。耳放飞得不快，耳放不一样，耳放是“媒介”的慢动作；在每根电线中都发现了电荷海。波浪与中等。有点像声波对风。电流就像风，而信号就像声波。（当然声波是来回风！空气摆动，而波向前传播。）

两个独立的信号如何通过电路？首先问问自己两个独立的声波如何能够穿过同一区域的空气。在池塘上，扔两颗鹅卵石，问自己两个靶心波纹图案是如何在不相互作用的情况下相互穿过的。为什么一束激光穿过时不会阻挡另一束？如果介质是线性的，这只是所有波都可以做的事情。在线性系统中，波可以相加然后再相减，因此它们相互交叉而不相互作用。它适用于光纤内的光。它适用于风琴管内的声音。它适用于脉冲方向相反的同轴电缆，它适用于以光速在单对单电路中传播的电报信号。

你的问题的答案涉及你物理书的波浪章节。您的特定电路问题的答案打开了整个迷人的电子领域：电缆反射和电线上的驻波。

另一方面，两个直流电流不能占据同一电路，因为它们失去了同一性，结合形成和电流。（不要忘记每个电路都是一个单匝电感。同样，两个不同的电压不能占用同一个电容！在这两种情况下，它们结合在一起，不能再不相减。）两个直流电可以占用一根导线，每当该电线是两个其他独立电路的公共部分时。但是他们通过在该公共部分内加起来形成第三个电流来做到这一点。（例如，如果它们恰好相等且相反，它们可能会在该部分减去零电流。一个电子实际上不能同时在两个方向上流动。）

然而同时，两个完全独立的能量波（信号）可以在一个电路中传播。如何？它涉及 E 和 M 两者，其中包含秘密：要理解它，我们必须查看长线对的两条线，我们必须包括电压和电流。只要我们只关注单根电线和电流，而忽略两根电线及其两端的电压，您的问题就无法回答。

在单个电路中，电流是一个闭合的圆圈，就像飞轮一样。它不会从一个地方开始然后流向另一个地方（相反，它只是顺时针方向，顺时针方向，或者可能是逆时针方向，很像传动带。）电路中的电流就像一个旋转的飞轮，一个闭环。但有些事情确实是单向的，对吧？每当电池点亮灯泡时，一定有东西从电池流向灯泡，而不是返回电池。那东西不是最新的。相反，它是 EM 能量，其中能量流以瓦特为单位进行测量；伏特乘以安培。在手电筒电路中，瓦数是从电池到灯泡的快速单向流动。但是电流很慢循环流动。同样，从电池到灯泡的“信号”是由 EM 能量构成的，而不是安培，也不是电子。

因此，这是您答案的开始：在单个电路中，我们如何知道电能流向哪个方向？很简单：看瓦数的值。具体来说：将电线之间的电压乘以通过它们的安培数。如果结果为正，则能量朝一个方向流动，如果结果为负，则能量朝另一个方向流动。用手电筒连接你的电压表和电流表，这样当我们将它们相乘时它们会给出正功率。然后，当您卸下灯泡并安装电池充电器时，电流会反转，因此我们有能量反向流动，进入电池。（这个想法对交流电很重要，如果 V 和 I 波同步，能量会不断向前流动，但如果 V 和 I 处于 180 度，能量反而会向后流动。）

因此，在一根长电缆上，具有正功率的电脉冲，脉冲沿左侧放大，而如果功率为负，则脉冲向右。如果我们突然连接和断开手电筒电池，我们就会沿着两条电线发射能量波。它以光速行进并被手电筒灯泡吸收，然后点亮。如果我们让电池持续连接，那么即使根本没有涟漪，能量波仍然会流向灯泡。这是基本波工程中的第一个概念：电能在电路中的传播......以及“DC”实际上只是非常低频率的“AC”的想法。

再次回到起点：两个信号脉冲如何沿同一线对沿相反方向飞行？（请注意，它必须是包含电压的线对。不是单根线。）如果其中一个脉冲具有正功率并向左走，而另一个脉冲具有负功率并且向右走，则可能会发生这种情况。一个脉冲可能由正电压和正安培组成，而另一个脉冲由负电压和正安培组成。两个脉冲都是电磁波。

附言

啊哈，我看到了另一种方法！（如果您愿意，请忽略它，因为这很长。）假设我们有两个独立的电路，两个手电筒，但是我们将每个短线段融合在一起？这两个电路有一根共同的电线。他们互动吗？不，因为在公共电线内部，电流只是再次加减。每个电池独立点亮自己的灯泡，因为每个电路回路都有自己独立的电池电压和自己独立的回路电流。然而在那条普通的电线中，似乎有两种不同的电流在流动！它们不是，不是真的，因为一个“电路电流”是整个回路中的电流，包括一个电池、灯泡和整个闭合的导体环。在那根组合导线中，两个电流在导线的一端相加，然后在另一个处再次减去。每个电路中的两个能量波保持独立，即使它们公共导线中的电流可以加减。

这向我们表明，您最初问题的答案不能涉及一根电线。只有退后一步，放宽视野才能回答；还包括两根电线上的电压。

这也显示了“线性”与“非线性”的工作原理。在公共导线中，在一端，两个电流通过相加而合并。但随后他们又在另一端完美地相减。这让两个循环保持独立。但是，如果这没有发生，而是单线中的电流不是简单的总和组合怎么办？啊哈，那将是“非线性”。在那种情况下，一旦合并，我们就无法将它们完全分开。电线一端的“相加”不会完全等于另一端的“相减”，在这种情况下，两个独立的电路将开始相互作用。一个电池将开始稍微点亮另一个灯泡。两个电路的信号将真正混合在一起。

购买力平价

这类问题由来已久，BJ Hunt 的《The MAXWELLIANS》是一本关于它的畅销书。臭名昭著的奥利弗·赫维赛德（Oliver Heaviside）发现电报信号实际上是电磁波，但随后他几乎被英国政府电报局局长威廉·普里斯（William Preece）压制，他“知道”点和破折号只是电流、周期、故事的结尾和不要问问题，否则 WH Preece 会让你后悔的！:) Heaviside 用他新的电波电磁理论解决了一个巨大的电报问题：对于任何沿 100 公里电报线路传输的信号，点要么消失要么“波纹”，而对于电话线路，长距离传输完全失真，不可能的。（问题被发现是波色散或“啁啾”，其中低频比高频传播得更快。）Heaviside' “电报员方程”和他的“加载线圈”解决了这个问题，让电报成为宽带，即使是在很远的距离上。他一手创造了长途电话。但 Preece 利用他的政治权力在媒体上发起了一场反赫维赛德的诽谤运动，并在工程师之间发起了一场窃窃私语的运动，从而很快制止了这种异端邪说。然后在美国，哥伦比亚的 Pupin 假装发明了 Heaviside 的加载线圈，并为其申请了专利，并通过贝尔电话赚了数百万美元，而 Heaviside 几乎身无分文，直到他死后才声名鹊起。（嘿，特斯拉/马可尼的故事早在特斯拉和马可尼之前。普平甚至在特斯拉的垮台中发挥了重要作用！）所以现在你明白为什么我爱上了电报是电磁波的故事。痴迷。甚至不要让我开始！哎呀，太晚了。:)

Andreas H 提到了用于波导的循环器。在模拟电话中，这项工作是由称为反侧音感应线圈 (ASTIC) 的不完美混合电路完成的。一个完美的混合线圈将同时和单独地发送和接收语音，即来自您的发射器的信号将通过电线传输到另一端的接收器，而来自远处的发射器的信号将在同一对电线上传输到您的接收器。人们很早就意识到人们需要听到自己说话，因此 ASTIC 允许来自本地发射器的部分信号传递到本地接收器。

在本地模拟交换区域内，电路将是两条线，从一部电话通过交换机中的继电器一直连接到另一部电话。一旦您开始在交换机之间传输，信号将被交换机处的混合线圈分离，并且一个方向的语音将在不同的电路上传输到另一个方向的语音（4 线连接电路）。这允许语音被放大，因为放大器是单向的（只有一种方式）。在远程交换中，两条单独的路径将由混合线圈重新组合，呼叫的最后一段将在一对电线上。

模拟电话和交换机上的语音是 300Hz 到 3400Hz，所以这是低频 EM 波。

但是，如果您正在传输电力，无论是交流电还是直流电，那么我们在同一根电线上就不会有不同的电流以不同的方式流动。例如，在一个特定的州，能源供应公司被要求提供一定比例的“绿色”能源，但他们没有足够的“绿色”发电资源，因此他们从州外购买能源。同时，他们将多余的非绿色能源出售到州外。如果他们通过相同的互连（电线）购买和销售能源，则不会有两个相互竞争的电力流在同一条电线上以相反的方向传播。如果 A 国从 B 国购买 500 兆瓦的容量，而 B 国从 A 国购买 400 兆瓦的容量，那么从 B 国到 A 国的流量为 100 兆瓦。会计可能会说 500 兆瓦和 400 兆瓦，但实际电力是 100 兆瓦。