据此得出结论：直流电路的导体上必须有电荷，但是电荷只能在表面上！
既然导体表面上有电荷，那么按照高斯定理，导体外部附近必有垂直与表面的电场分量。这就是为什么前面那个图中画出了 的原因。
不过，导体表面所带电荷，要依据靠近电源正负极而分别为正或负。所以 的方向会因此而向外或向内。前面那个图中 是向外的，说明这段导体靠近电源的正极。
好了，现在确认了导体外部的电场强度是斜着指向下方的；而磁场强度则是沿着电流的右手螺旋方向，在该处是垂直于屏幕向外的。故坡印廷矢量的方向就是斜着指向导体内部的。
噫，看起来能流方向并不是沿着导线的方向哦，有点倾斜，怎么回事？
原因是，上述研究的导体考虑了电阻！换句话说，上面得出的实际上是电阻附近的能流方向。
若是理想的导线，那么它的电阻可以忽略，这时候它的电导率是无限大，由于导线内的有不为零的电流，要使 成立，导线部电场强度 应为零。 而根据边值关系，导线外部电场强度的水平分量也为零。
所以，对理想导线来说，其表面附近的电场只有垂直分量 ，它与该处沿切向向外的磁场强度叉乘，得到坡印廷矢量的方向刚好沿水平方向。
由于理想导线内部没有电场，这说明电磁场的能量全部在导线的外面。所以对理想导线来说，电磁场的能量就在导线外面沿着导线传送的。
并且，一个严重违反直觉的事情是：对靠近电源负极的导线，它的表面出现的是负电荷，因此导线外部的电场是垂直向内的，因此坡印廷矢量的方向竟然与电流方向相反! 电能根本不是循着电流的方向被传送的！
所以，电流压根没有参与输送电能这件事，都是电磁场*。
好了，现在我们已经分析出电磁场在导线和电阻外面的流向了。最后再来看下电源附近的能流方向。
还记得我们前面通过分析电场对电子的加速运动得出 吧！对于电源来说，电子还受到非静电力的作用，这个力也对应一个场，我们称之为非静电场 。因此在电源内部，电子的平均漂移速度为 自然而然的，电流与电场的关系变为 因为 比 大，所以电源内部，电流的方向与 相反，它从负极流向正极。因此分析电源的能流的过程与上面导体的情况基本一样，只不过平行于电流密度的电场现在反过来了，即 和 都改向右了，那么坡印廷矢量就改为斜向下了，也就是说，电源的能流向外流出。
好，电路各个部分的能流方向都弄清楚了。总结在一起就是：
电源附近的电磁场能量往外流出；导线附近的电磁场能量沿着导线流动，靠近电源正极的部分与电流同向，而靠近电源负极的部分与电流反向；而电阻附近的电磁场能量则从外部流向内部。
如果用图描绘一下，就是下面这个样子
是不是非常直观？确实！对那些心无杂念的，脑子一片空白的门外汉，也许真的就能画出这么个图来呢！因为能量要被使用，必定要被送到目的地，怎么送？沿着导线送过去就对了嘛。
至此，终于可以回答前面提出的那个最硬核的问题：为了传送电能，导线是省不了的，因为电磁场就是沿着导线的方向来输送电能的。
至于未来是否能实现不需要导线也能长距离的传送电能，让我们拭目以待吧。
参考文献
梁灿彬，秦光戎等，电磁学，北京，高等教育出版社，2018.
Jackson, John D. (1999). Classical Electrodynamics (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons.
L. D. Landau, E. M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields. Vol. 2 (4th ed.).
来源：大学物理学
编辑：半七、yrLewis
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