Si vous demandez à quelle vitesse les électrons circulent dans le câble, la vitesse de dérive, la vitesse moyenne à laquelle les électrons se déplacent dans un conducteur lorsqu'il est soumis à un champ électrique, est d'environ 1 mm par seconde. Donc assez lent. Mais si c'est la vitesse à laquelle l'information peut être transmise dans un conducteur qui nous intéresse, alors celle-ci est déterminée par la vitesse de l'onde électromagnétique qui se propage à travers les électrons, et qui se propage à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Les dimensions du fil et les propriétés électriques, comme son inductance, affectent la vitesse de propagation exacte, mais elle sera généralement d'environ 90 % de la vitesse de la lumière, soit environ 270 000 km/s.
Donc, si vous voulez obtenir des informations d'un point A à un point B, vous serez limité par cela. Rien ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière, et c'est un facteur limitant dans la conception de certains appareils électroniques, tels que les processeurs, où les choses sont de plus en plus réduites pour rendre la distance entre deux points aussi petite que possible afin d'augmenter la vitesse à laquelle les choses peuvent être traitées. Bien que les développements utilisant la mécanique quantique puissent fournir un moyen de contourner cela.
La principale chose qui nous intéresse généralement en ce qui concerne les câbles est la quantité de données qui peut être envoyée en même temps. Et cela dépend de la façon dont les données sont propagées et de la longueur du câble. Plus la fréquence utilisée est élevée, plus l'atténuation, ou la perte, se produit à mesure que vous avancez dans le câble. L'une des choses qui se produit dans tous les supports électriques, y compris les câbles, est que le bruit est généré par des électrons aléatoires qui se heurtent les uns aux autres et, à un moment donné, le signal devient si faible qu'il est comparable ou inférieur au niveau de bruit et vous ne pourrez pas distinguer les deux. Ainsi, pour des longueurs de câble très courtes, la fréquence peut être élevée, mais pour des longueurs plus longues, elle doit être inférieure.
Certaines directives sont donc nécessaires pour que vous sachiez quel câble utiliser pour diverses situations. Pour la transmission de données numériques, les deux types de câbles les plus fréquemment utilisés sont les paires torsadées et les câbles coaxiaux. Les câbles à paires torsadées peuvent être spécifiés pour transporter 10 Mbps (méga bits par seconde), 100 Mbps et 1000 Mbps (ou 1 Gigabit) sur des distances allant jusqu'à 100 mètres (plus une queue de 10 mètres à chaque extrémité). Les câbles coaxiaux peuvent être spécifiés pour transporter 10 Mbps ou 100 Mbps sur des distances allant jusqu'à 500 mètres. Certains fournisseurs de services Internet peuvent obtenir jusqu'à 1000 Mbps ou 1 Gbps, bien que cela soit rare. Certains câbles spécialisés sont utilisés dans les laboratoires et fonctionnent jusqu'à 10 Gbit/s.
Les câbles à paires torsadées et coaxiaux peuvent être utilisés pour les connexions Ethernet ; paire torsadée souvent appelée Ethernet fin et câble coaxial appelé Ethernet épais. L'Ethernet fin, souvent fourni sous forme de câble CAT5E ou CAT6, est ce qui est généralement utilisé pour connecter des équipements informatiques ensemble de nos jours, et vous en aurez probablement connecté à votre PC qui le relie à Internet. L'Ethernet épais est généralement utilisé pour les câbles de dorsale dans les bâtiments.
Ce qui précède concerne ce que l'on appelle la communication en bande de base, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de modulation. Si la modulation est utilisée, où les données sont superposées au-dessus d'une fréquence de modulation, alors des capacités de données beaucoup plus grandes peuvent être transportées. Et avec un équipement de codage spécial à chaque extrémité, cela peut encore être augmenté. Vous en ferez l'expérience chaque fois que vous regarderez un programme à la télévision. Au Royaume-Uni, il existe 69 canaux UHF possibles (ou il y en avait jusqu'à ce que certains d'entre eux soient vendus pour une utilisation sur téléphone mobile) et chacun peut transporter jusqu'à environ 20 stations de télévision numériques. Et tout cela viendra de votre antenne de télévision jusqu'à votre téléviseur, pour que le tuner trie et affiche la station que vous avez sélectionnée. Pensez à la quantité de données que cela représente. Cela est possible parce que l'image est codée et compressée à l'extrémité de transmission, puis décodée à l'extrémité TV. Ainsi, l'humble câble coaxial reliant votre antenne à votre téléviseur transporte de grandes quantités d'informations ou de données, même si vous n'en accédez qu'à une petite partie à la fois.
