冰箱里的电、工厂里的电、城市夜晚的灯——它们可能来自几百公里外的发电站。电从生产地到使用地，这段长途本身就是个问题。

上一页我们看到，输电线本身有电阻，会白白消耗一部分功率。那这个'白白消耗'怎么算？线路真正输送的功率又怎么算？两个公式登场：P=UI 和 P=I²R。

电能从发电厂到用户，中间要经过一连串环节，每一步都有明确的物理目的。

上一节我们看到电从发电厂出发、经过长距离导线才到达用户，途中损失的能量就来自导线的电阻。要降低这种损耗，先得弄清：导线的电阻到底由哪几个因素决定？

给定导线参数，求线路电阻，分四步走完。

上页我们算出了输电线的电阻 R。损耗功率该用 U²/R 还是 I²R？两个公式外形相似，但物理含义完全不同，用错了结果会差得离谱。关键看：哪个量在线路上是确定不变的。

从功率损失的基本公式出发，代入P=UI，推导出ΔP与U、r的关系。

从已知条件出发，先算导线总电阻，再分两种电压方案对比线损大小，看高压输电的必要性。

上一页我们算出损耗等于 I²R。要减小损耗，要么减小 R（换粗导线），要么减小 I。但 R 受材料和长度限制难改，于是目光落到 I 上：能不能让电流本身变小？

从焦耳定律出发,推导电压升高为什么能让损耗大幅下降。

同样的功率，两种电压输送，损耗差距高达百万倍——这正是高压输电存在的理由。

上一节算过，220kV 比 220V 输电的损耗小了一百万倍。电压确实能压低线路损耗，但电压越高，绝缘层就要做得越厚、安全距离要拉得更大、设备造价也会飙升——没有白拿的好处。

高压输电离不开变压器：发电厂把电压抬高，到用户端再降回220V。但变压器凭什么能改电压？答案是两个老朋友——电磁感应和线圈匝数。

发电厂出口如何将电压升至远距离输电等级

高压到家用电之间，电压要经多级变压器逐级降低。

从左到右是能量流向，每个方框下方数字即该环节的工作电压，方框即变换节点。

前几页我们讲了升压降压、高压远距离输电——这些都只是电网里的局部环节。现在把镜头拉远，看完整张图：电从生产到使用到底走了哪几步？

按电压从高到低展示电网的四级分层，每层标注典型电压与功能定位。

单个电网就像一座孤岛——本地发电机故障了，只能靠本地备用顶上；本地用电高峰，也调不来外地的电。把多个电网连起来，这座孤岛就不再孤立了：电能可以跨区调度，故障可以互备支援。

沿能量流向从左读到右，每条边上是一次能量或电压的关键变化。

算输电效率分五步，每步都有明确工程意义。

一座发电厂以100kW的功率向10km外的用户输电，输电线总电阻为2Ω。若将输电电压从220V提高到220kV，输电线上的功率损失变为原来的多少？

• ✓同功率下 P_loss∝1/U²——升压减损是数学必然
• ✓变压器=阻抗匹配器：连接发电、输电、用电三段不同阻抗
• ✓电网是多电压层级互联的有机系统，单点故障会被整网分摊吸收
• ✓高压输电是损耗、设备成本、电晕与安全的多目标工程权衡

先独立思考，再对照参考答案。每个问题都值得多想一会儿。