电能是什么？它是靠电流输送的吗？也许你全错了！( 五 ) _电能

先来看两张图。
这个人用力抖动绳子，他成功的将大部分能量输送到绳子的末端连接的物体处。

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再看下面这个水波，随着波向四周传播，能量也向四周扩散出去了。

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你和朋友在一个人很多的会场上，你找不到他，你会打电话给他。如果你大喊他的名字，你的声音会被很多人听到，但传不了很远，因为你的声音是向四周传的，方向性差，声音大部分都被吸收掉了。
如果城市街道每个地方都一样平，没有水沟，下大雨时会产生积水。
这些表面看起来毫不相干的事情，背后是同一个道理：要使能量或物质的传输具有方向性，必须要打破空间的各向同性，造成一种方向上的差别。
如果空间只有一种物质，且密度均匀，显然是不行的。你必须恰当的安排空间物质的分布。物理规律在面对这种空间时，会根据一种自然的最优化方案。例如光学中的费马原理、力学中的最小作用量原理，确定一条最佳路径。

提示：下面浅色字体是关于电磁波的传播的部分，可选读

对于电磁波中的高频的部分，例如可见光甚至紫外线，它的波长较短，光基本按直线传播。在碰到介质分界时，光也会按照费马原理来安排自己的走向。不过，要让沿着某个特定的路径走，也必须采用类似于电线的做法，例如光导纤维就是干这事的。
而对于一般的电磁场来说，波动性非常明显，极易发生衍射。电磁波从某个点发出，一般情况下，会向四周发射。随着传播距离增大，电磁场会扩散到越来越大的范围。
考虑电磁波扩散中的两个球面，半径分别是和，它们的面积比为不考虑能量的损失，这两个球面上的能量一样多。因此，这两个球面上的能量密度比为可见，能量密度是按照距离的平方衰减的！如果想在目的地接收到足够多的能量，你需要在那里竖起一面巨大的电磁波接收墙。
所以，任由电磁场在空中自由发挥肯定不行的！我们必须对其加以引导，让它能沿着一条路走，能量才会沿着该路径传到目的地。
要想使电磁场能沿着某条路径到达目的地，我们必须对空间中的物质分布作适当的安排，使这条路径成为电磁场运动的最优路径。
那么，该如何安排空间中的物质分布呢？
最神奇的事情来了！
人们发现，按照电磁场的边值关系，通电导线就在空间中开辟了一条最佳路径，因此电磁场就会选择沿着导线走！
换句话说，你想让电场能量流到哪里去，你只要把电线拉到那里去就行了。
呃，是不是有一种被愚弄的感觉？
可能你会说：废话，电流去哪里，自然会把能量带到哪里，还用的着你说这么多废话。
是的，你的话有一定道理，但却不是事实！
我这里先摆出事实真相，后面再跟你讲道理说明白。
首先，电场能量并不是被电流带着走的。因为，电场可存在于导线之外，它的传输路径与电流的路径并不重合。并且，能量也不是随着电流同步走的，电能是以光速传送，比电流快多了！更更重要的是，电能的流向甚至不一定是沿着电流的方向，而是反方向的！
你可能不信，放心，后面会让你明白为什么是这样的。
另一方面，电场能量可以到达没有电流的地方。若电源与用电设备非常靠近，而且你不在乎损失的电能，也不在乎电磁波扩散到空中会造成什么影响，你的确不需要拉线连接负载，电能仍然可部分的被输送。
例如，电磁炉和微波炉不就是用电磁波传送电能吗？用电磁炉时，你不用担心触电，因为本来就没有电流接到你的锅上嘛！微波炉之所以把门关上，也是为了避免电磁波跑出来了。
能否不借助导线，就能在空中建立一条高效的能量传输通道呢？显然，要高效，意味着能量不能分散，因此这个通道应该是一维的，而不是三维的。
各种无线传电的技术正在不断发展中。例如相控阵雷达、激光器、通信用微波天线、八木天线和抛物面天线等。然而，没有一种商业上可行的技术能够在没有长距离金属导线的情况下远距离输送大量电能。
所以，我没有愚弄你，说电能是被电流带着走的说法是错误的！
我们看到，电场能只是碰巧也沿着导线走罢了，但它一点都不想等着跟电流同流合污，而是顺着导线急速飞驰，将电流远远的抛在后面。