Si uno envía ráfagas cortas de corriente eléctrica que se encienden y apagan abruptamente, ¿por qué el receptor recibe una corriente suavizada?

Su cable se comporta como un filtro de paso bajo, lo que significa que las altas frecuencias se están amortiguando. Cuanto más largo sea el cable, más fuerte es este efecto.

Los impulsos tienen, debido a su rápido ascenso y caída, componentes de frecuencia bastante rápidos. Si estas altas frecuencias se amortiguan, su impulso "mancha" con el tiempo y obtiene el resultado deseado que publicó en su pregunta.

Tal vez sería útil pensar de otra manera. En lugar de empujar la electricidad, simule que tiene una tubería muy larga, algo de agua (a presión) y una válvula.

Si enciende la válvula en un extremo de la tubería, tomará un cierto tiempo para presurizar la tubería y forzar el paso del agua. En el otro extremo, el agua eventualmente saldrá, pero como un aumento lento en el flujo, seguido por una disminución lenta.

Si enciendes y apagas el agua lo suficientemente rápido, simplemente aparecerá en el otro y como un flujo moderado.

Como se mencionó en otra parte, en términos eléctricos, esto se debe a la capacitancia y la inductancia del cable largo. Cuanto más largo sea el cable / tubería, mayor será el efecto aparente de suavizado. Las razones (física) y las matemáticas pueden ser diferentes, pero los resultados riman, y con suerte eso te ayudará a comprender.

Los bordes infinitamente definidos de la señal necesitan un ancho de banda infinito para transmitir, lo que no es posible con los cables del mundo real. Tomado un cable lo suficientemente largo, solo pasa las frecuencias bajas y las frecuencias altas se atenúan, por lo que los bordes agudos y rápidos se manchan en bordes ondulados más lentos y, por lo tanto, debe enviar pulsos más largos para ver el voltaje y aumentar lentamente hasta el nivel de detección adecuado en el extremo de recepción. Las señales se degradan a medida que cada unidad de longitud del cable de cobre se puede pensar como una resistencia en serie con inductancia y también tiene capacitancia paralela dispersa y resistencia a la fuga a su entorno, de lo contrario este modelo se conoce como una línea de transmisión. La resistencia en serie con capacitancia paralela es un filtro de paso bajo. La capacitancia y la inductancia forman lo que se conoce como la impedancia característica de la línea de transmisión, y si los extremos de transmisión y recepción no coinciden con la impedancia de la línea de transmisión, un impulso de voltaje se reflejará nuevamente en el cable hasta cierto punto, por lo que hace ping-pongs hacia atrás y Adelante en el alambre hasta que se asiente. A medida que el pulso de voltaje se desplaza en el cable a aproximadamente dos tercios de la velocidad de la luz, todo lo que la señal se degrada cuando viaja a través de la línea de transmisión o sigue rebotando entre los extremos de la línea de transmisión determina la velocidad de las señales que puede transmitir y cómo lejos puedes transmitirlos sin estar demasiado degradado.