如果把电流理解为电子的定向移动，那么电流方向随周期变化的交流电又是怎么沿电线传播的，难道电子往前跑一段再掉头跑回来吗，这样不就等于原地不动吗？

我来写一下对你下面这段描述的疑问的理解

第一：电子不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一个地方转移到另外一个地方。

第二：电流速度，不等于直观上认为是电子在导线中的移动速度，这个速度是比较慢的。大家口头上说的电流速度，实际指电场速度。电场速度大家都知道等于光速。因为光也是电磁场，场的速度很快。

第三：输电，理解为输送电流才产生你这个疑问，当然这个疑问我也产生过。输电是产生电势差，就是电压，换个名词是产生电场。你打开开关使用灯泡，或者其他设备，本质是给设备加一个稳定的电场(场瞬间形成，所以设备瞬间工作，),为什么说稳定的电场，稳定很重要(电力系统为了维持这个稳定付出很多努力)，(瞬间的电场除了电伤害人，就是一路火花带闪电了吧，可以说没什么用处)，不稳定的话家里的电器很快就会坏掉或者不能正常工作。就是加电压，有了这个电压，你的设备里的电子元件里的电子会移动，怎么移动就是跟电路相关了，电子电气设备里面的各种元件和导线，都有电子，没有可移动的电子的物体是绝缘体当然输送电力的电线也有电子移动，所以实际的“电流”不是从电厂输送“电子流”到家里，而是输送电势差，提供稳定的电势差到各家各户。理解了这一点，应该就解答了你的疑问。

第四：所以准确来说，不是从发电厂送“电子流”到设备，而且送电场到设备。

下面讨论为什么来来去去变化的交流电也可以做工。我以电灯泡作为例子。

电气设备的元件，比如灯泡，一个方向的电场，电子流动，原子的碰撞发热，发热到发光，所以灯泡的发光效率比较低。交流电下的电子也做工，因为同样原子碰撞产生热，发光。

直流电下电子如何移动？

你想象为朝一个方向的匀速运动，所以你理解了。

交流电下的电子，你认为会改变方向，其实并没有。打个比方，交流电场改变了方向。电子从电线一侧，速度 0 先加速，加速度是变化的，因为电场是按照正弦变化的，电场反向之后，再减速，减速为 0.再加速，循环。(为什么我说打比方，因为电子速度时刻都在运动，只是宏观上你可以理解为在电线里的移动方向)。

第五：各种用电设备消耗的不是电子，不是电流，也不是电压，而且能量。

维持这个稳定的电势差所需要的能量。比如水力发电机利用水的势能驱动发电机转化为动能，再转化为电能。

这里同样一句很关键，跟第一句类似。能量守恒定律。

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变．这就是能量守恒定律。

既然能量守恒？为什么还要节约能源呢？

两点 1：稳定 2：便于利用。

很遗憾的是，这个世界虽然能量很多，不会消失，但是便于利用的能量很难得，为了获得便于利用的能量，人们做了各种各样的工作，这些工作中也会消耗很多能量维持这个“稳定”“便于利用”。无法稳定利用的能量没有价值。就像核能量，如何控制这个核能量使得便于利用，是个很困难的事情。

所以本质上电力设备输送的是便于转化和利用的电能，电势能。便于转化和利用，就是稳定的，适合于直接供各种用电设备使用的能量。

稳定很重要，夸张点说，电力系统所有的工作都是为了这两个字。

下面讲点别的例子。可以帮助类比理解上面的问题。

水管里的水。自来水输送的过程，电对应的电势差，在水管中，就相当于水压差。电流，就相当于水流

很容易想象类比为水管中水的速度，认为是电子也是这样流动的。那么问题就来了，如果是水从自来水厂到用户家里，这个距离除以水的速度，那么我们 不可能一打开水龙头就会出水，但是为什么一打开水龙头就出水呢？

因为自来水管里本来就有水

同样打开灯的开关，灯就亮了，因为导线中本来就有电子。水厂给的压力，我们类比为电场的压力。

类似的液压管道，液压管道里液压油，我们给液压管道加压力

来举起一个重物体，我们消耗的不是液压油，而是给液压管道施加压力的能量，比如人用手来推或者电机驱动。同样的电线接到设备上驱动设备工作，消耗的不是电子，而是提供电压的地方提供的能量，比如电池或者通过很长很长电线以及变压器接到发电厂的发电机。

控制液压流动的方向，使用各种阀和粗细不同的管道等等可以将驱动液压油到不同位置。控制电流流动的方向，同样实现不同的功能，本质上电子电气设备各种元件的组合以及电线连接都是控制电子流向，（而影响电子流向的是电压的方向），电阻类，电容，电感等元件对电子有不同的反馈特性，就是用他们的特性来控制电子流向。用这些元件来实现就是硬件。“软件”本质上也是控制电子流向。