Question

如果空间中有一根没有电源闭合导线，如果在这个闭合导线一端周围有运动的电磁场通过，就可以让导线产生电流，这是电磁感应原理。如果让这根导线远距离输电，这个导线特别长，达到2000公里，就必须有一个电源给这根导线输电。可是为什么要有电源呢？这根导线一端已经存在外加的电磁场了，且外加的电磁场已经能让导线产生稳定电流了，电流经过导线传送就可以到达导线另外一端，这就完成了电能的输送，那还要电源有什么用？这个外加电场就可以代替电源的作用了么？可是为什么现实中是导线输电必须要有电源？只有一个外加电磁场为什么不行呢？求解释。

Answer 1

问：如果空间中有一根没有电源闭合导线，如果在这个闭合导线一端周围有运动的电磁场通过，就可以让导线产生电流，这是电磁感应原理。如果让这根导线远距离输电，这个导线特别长，达到2000公里，就必须有一个电源给这根导线输电。可是为什么要有电源呢？这根导线一端已经存在外加的电磁场了，且外加的电磁场已经能让导线产生稳定电流了，电流经过导线传送就可以到达导线另外一端，这就完成了电能的输送，那还要电源有什么用？这个外加电场就可以代替电源的作用了么？可是为什么现实中是导线输电必须要有电源？只有一个外加电磁场为什么不行呢？求解释。

答：亲亲，非常荣幸为您解答解释在电磁感应原理中，当导体在外加电磁场中运动时，会产生感应电动势，并形成感应电流。但是这个电动势的大小仅仅取决于导体所处位置的磁感应强度、导体速度及其长度等参数，而跟导体内部是否存在电荷运动或电流无关。也就是说，即使在2000公里长的导线上，由于储存的电量极其微小，远远不足以支持实际需求，其产生感应电动势的能力却并不受影响。

答：相关拓展：如果只有外加电磁场而没有电源的话，在导线电流通讯过程中，导线阻抗将导致大部分感应电流耗散在导线本身，从而无法有效传输到导线的另一端。此外，由于电磁场在空气中传输时的损失非常大，因此在长距离输电时需要添加电源以补偿电能损失，并确保稳定的电能传输。另外，加入电源可以控制电流大小和方向，以便更好地满足实际需求。因此，在现实中进行长距离电能输送时，必须加入电源以保证稳定的电量传输，而外加电磁场只是在导体中产生感应电动势和感应电流的必要条件。

问：老师你好，还是不太明白

答：亲亲哪里不明白呢

问：老师你好，还有个问题就是导线接到电源上,电源在导线中的电场是怎样建立的? 按电场学说,有电荷定向移动,就必有电场.那么当很长的导线接上电源,电源在导线中的电场是怎样建立的? 例如电源到用户之间距离为5000公里，在这5000公里中的导线中，电源在导线中的电场是如何建立的？电源不可能在其和用户端5000公里之间还能建立一个电场哇？因为距离5000公里这么远，再说了，就算是电源在用户端和电源之间建了一个电场但是由于用户端了到电源距离5000公里，这么远的距离已经让电源电场在用户端的场强几乎为零了，用户端电源电场场强为零，电源在用户端的电场产生的电场力怎么还能让电子发生定向移动形成电流呢？ 如果这样，那这个问题的解释是电源在导线上是分段进行建立电场？的？请老师在给我解释一下我的这个问题，谢谢

答：亲亲当导线接到电源上时，电源会在导线中建立电场。电场是由电源内的电荷产生的，并沿着导线传播。导线中的电子在电场的作用下发生定向移动形成电流。但这里需要注意的是，电源在导线上的电场并不是单独存在的，而是与导线内的电子密切相关。在您提到的问题中，如果电源到用户之间距离为5000公里，那么需要通过输电线路建立连接。输电线路是由一系列的输电塔和导线构成的，电源通过输电线路接入导线。这样，沿着输电线路，从电源到用户端的导线中就会形成一个完整的电路，电源会在整个导线中建立电场，但在电路的长度较长时，电场会随着距离的增加而逐渐弱化。在这种情况下，我们可以通过提高输电线路的电压等方法来弥补电场的弱化。因此，在输电线路中，电场是通过导线中的电子来传递的，电场的强弱取决于导线中的电荷密度和电路的长度，而且还与输电线路的电压等参数有关。希望我的回答能够解决您的疑问。