為什麼要輸電，而不是輸光？ | 科技袁人_風聞
风云之声-风云之声官方账号-2022-05-27 16:51
為什麼電的功率很大，光的功率很小？
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本視頻發佈於2022年3月9日，觀看量已達1.6萬
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為什麼各種能源絕大部分都首先要發電，例如火電、水電、核電、風電、光電？我的朋友、風雲學會會員陳經最近領悟了一個要點：發電的前提是有負載在用電，電是用多少發多少，不是發電後存着用。所以電是能源傳輸轉化的渠道，電網就是能源交通網。我不禁要告訴他：這是常識，標準説法是“電是二次能源”。
然後陳經又問了一個問題：為什麼是電網，而不是別的能源交通網？可能和光速有關？我不得不再次告訴他：這也是常識，電場傳播的速度是光速。
然後陳經又問了一個問題：那為什麼不是光傳輸能源網？咦，這個問題雖然聽起來也很白痴，但不是那麼的顯而易見了。我想了想説：動力電的功率很大，可見光的功率很小。
陳經認為這個解釋不錯，但我還想搞明白為什麼會有這個區別。於是我問了我身邊最近的專家，就是我太太：為什麼電的功率很大，光的功率很小？作為一個電子工程師，她的回答是：區別在於導線。電驅動了導線中很多載流子的運動，這是實實在在的能量。例如一個幾千瓦的電磁爐烤麪包，幾千瓦除以220伏，電流就是10安培的量級，即每秒有10庫侖左右的電子流過，在這裏減速，放出了熱能。而光是在真空或空氣中傳播的，載流子沒有或者很少，它攜帶的能量只是光子的這一點點能量，能用於傳輸信息，但用於動力就遠遠不夠了。也存在對光子能量的直接利用，如用光鑷操縱微觀粒子，這個是現實的技術，或者用光帆推動航天器，這個是設想中的技術。這些都是因為光子是有動量的，但這些效應都很弱。
羣友們不禁為我太太喝彩：又懂物理又能寫小説，太牛了！嚴謹又通俗！陳經也恍然大悟：能量在電子上！
然後他又提了一個問題：能量從水電站到我們的燈泡上，其實是通過電子過來的？不是通過電場嗎？
得，對此有經典的答案了：電場傳播速度跟電子運動速度是兩回事，前者是光速，而後者很慢，只有幾百米或幾千米每秒的量級。電場能導致電子運動速度的變化，這個變化傳播得很快，但電子本身運動得是很慢的。好比一個充滿水的水管，這邊擰開龍頭那邊就出水了，但那邊出去的水並不是這邊進去的水，水分子只是在裏邊一個挨一個地傳播而已。大家明白了嗎？
