为什么长途输电不采取低压高电流？
首先，我们得明白输电过程中的核心问题——功率损耗。无论电压高低、电流大小，传递的功率 P = UI，其中 U 是电压，I 是电流。然而，电力在导线中传输时，导线本身是有电阻的。这个电阻会阻碍电流的流动，并将一部分电能转化为热能散失掉。根据焦耳定律，导线中的功率损耗 P_loss = I²R，其中 R 是导线的电阻。
现在我们来分析低压高电流为什么不行。
1. 巨大的电阻损耗：
导线电阻与电流的关系： 如上所述，功率损耗与电流的平方成正比。如果你想输送相同的功率 P，又选择低电压 U，那么根据 P = UI，电流 I 就必须非常大。假设要输送的功率为 P_0，在低压高电流情况下，电压为 U_low，电流为 I_high。在理想高压低电流情况下，电压为 U_high，电流为 I_low。如果 U_high >> U_low，那么 I_low << I_high。
例如，输送1000MW（10亿瓦）的功率。
如果用10kV（1万伏）电压输送，电流 I = P/U = 1000MW / 10kV = 1000 x 10^6 W / 10 x 10^3 V = 100,000A。
如果用1000kV（100万伏）电压输送，电流 I = P/U = 1000MW / 1000kV = 1000 x 10^6 W / 1000 x 10^3 V = 1000A。
你会发现，低压输电的电流是高压输电的100倍。
电阻与损耗的倍数关系： 损耗是电流的平方。这意味着，电流是100倍，损耗就是 100² = 10000倍！即，在相同导线电阻下，低压高电流的损耗会比高压低电流的损耗大成千上万倍。
如果我们使用相同粗细的导线，那么其电阻 R 是固定的。
对于10kV输电，功率损耗 P_loss_low = (100,000A)² R = 10,000,000,000 R。
对于1000kV输电，功率损耗 P_loss_high = (1000A)² R = 1,000,000 R。
这还没考虑导线截面积的问题，下面会细说。
2. 导线截面积的巨大需求和成本：
导线允许载流量： 导线能够安全通过的最大电流取决于其材质、截面积以及散热条件。电流越大，产生的热量越多，导线温度会升高。如果电流超过允许值，导线可能会熔断或损坏。
低压高电流下的导线： 为了承受如此巨大的电流（比如10万安培），你需要使用极其粗的导线。粗导线的电阻会减小，比如导线电阻 R 随着截面积 A 的增大而减小（R ∝ 1/A）。
但结果仍然是灾难性的： 即使我们为了降低电阻而使用非常非常粗的导线，电阻 R 可能会减小到原来的1/10000（这是一个非常极端的假设，实际上不可能达到）。那么损耗 P_loss_low = I_high² R_reduced。虽然 R_reduced 变小了，但 I_high² 增大了10000倍。
假设初始导线允许电流为1000A，电阻为R0。用1000kV输电，电流1000A，损耗为1000² R0 = 10^6 R0。
现在换成10kV输电，电流100,000A。为了安全通过，导线截面积需要比1000kV输电时大10000倍（这是一个不精确的计算，只是为了说明问题）。就算导线电阻缩小到R0/10000。
那么损耗就变成了 (100,000A)² (R0/10000) = (10^10) (R0/10^4) = 10^6 R0。
结论是：即使牺牲大量的导线材料，将电阻做到极小，在低压高电流下，损耗仍然难以控制，并且会带来前所未有的材料成本和技术挑战。 制造和架设如此粗的导线，在机械强度、重量、成本上都是无法承受的。
3. 绝缘和安全问题：
高电压的优势： 高电压本身对绝缘的要求更高，但它带来的好处是电流小。电流小意味着产生的热量少，对导线的温升控制更容易。
低压高电流的恶劣影响：
绝缘设计： 虽然电压低，但极高的电流会产生巨大的焦耳热。这些热量不仅会通过导线散发，还会导致导线周围空气的电离，产生电晕效应，从而大大增加绝缘材料的损耗和损坏。
电弧效应： 在高电流下，如果发生任何短路或者接触不良，产生的电弧能量会非常巨大，足以熔化金属、点燃周围物质，造成严重的火灾和设备损坏。低电压下电弧虽然强度较低，但高电流会放大其破坏性。
触电危险： 虽然电压降低了，但直接接触到高电流的导体，其危险性是极高的。即使是较低的电压，如果电流足够大，同样可以致命。在输电线路上，维护和操作人员面临的风险会急剧增加。
4. 感抗和容抗的影响：
交流输电： 绝大多数长途输电采用的是交流电。交流电在传输过程中，导线会产生电感（感抗 XL = 2πfL）和电容（容抗 XC = 1/(2πfC)），其中 L 是电感，C 是电容，f 是频率。
感抗与电流： 感抗会阻碍电流的变化，并且在低压高电流的传输线路上，感抗的影响会更加显著。尤其对于长线路，集肤效应（电流倾向于在导体表面流动，导致有效电阻增大）和邻近效应（相邻导体间的电磁感应）也会加剧。
相位差和功率因数： 感抗的存在会导致电压和电流之间存在相位差，降低功率因数，进一步增加传输的无功功率，加剧能量损耗。而极高的电流会使得这些效应更加难以管理。
5. 变压器的作用：
升压和降压： 变压器是改变电压和电流的设备，它通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比来实现。理想变压器的功率 P = U₁I₁ = U₂I₂。
经济高效的输电： 变压器可以在发电厂将电压升高到数十万甚至上百万伏，以减小输电电流，降低损耗。在靠近用电区域时，再通过多级变压器将电压逐步降低到人们可以安全使用的电压（如220V、380V）。
低压高电流的挑战： 如果采取低压高电流，那么变压器需要能够承受和输出极大的电流。制造能够处理如此大电流的变压器，无论是体积、重量、损耗还是成本，都会非常巨大且难以实现。
总结一下，为什么长途输电要高压低流而不是低压高流：
1. 大幅降低线路损耗： 损耗与电流的平方成正比，高压意味着低流，能指数级减少能量损失。
2. 节约导线材料： 低电流允许使用更细的导线，大大降低了输电线路的建设成本和材料消耗。
3. 提高输电效率： 损耗的减少直接转化为更高的输电效率，使得电能能够更有效地从发电端送达用户端。
4. 保证设备安全和运行稳定： 低电流产生的热量少，对绝缘的要求虽然高，但更容易控制，也降低了电弧、短路等事故的风险。
5. 便于电压变换： 变压器技术成熟，能够经济高效地实现升压和降压，是实现高压低流传输的关键。
因此，长途输电之所以选择高电压、低电流，是为了在物理规律和经济效益之间找到最优解，确保电能能够高效、安全、经济地从远方输送到我们手中。这是一种经过长期实践和技术发展验证的最优方案。
网友意见
这个问题有点意思，这个问题的解答涉及到几个方面，包括导线的发热理论和散热动态平衡方程式，还有电压损耗理论，以及短路理论。我们这就开始讨论。
我们先看看百度怎么说：
远距离输电要用高压的原因是：在同输电功率的情况下，根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P不变（足够大），就必须提高输电电压U。电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。
由焦耳定律Q=I^2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。要减小电能的损失，必须减小输电电流。
百度的说法属于经典表述，但这种表述对吗？我们来分析一下：
我们设导线的电阻是R，当经过时间t后，导线产生的焦耳热量Q为：
，式1
从式1看，增大电流I或者增高电压U，对于导线产生的焦耳热来说，似乎是一致的。我们看到，电压增加一倍，或者电流增加一倍，导线的焦耳发热量均增加四倍。不管是电压也好，是电流也好，并没有本质区别。
这正是题主的疑问之所在。
这里先打一个伏笔，就是电压U到底指的是什么电压。往下看就明白了。
我们知道，焦耳发热的热量作用在导线上，导线会产生两种作用：其一是导线温度升高，引起了热量的消耗；其二是导线向空间中散发热量，同样也引起热量的消耗。这两种热量消耗与产热之间存在热平衡关系。
我们设导线温度升高消耗的热量是Q1，导线散热消耗的热量是Q2，则有：
，式2
式2叫做导线的热量动态平衡方程式。其中的Q1，它等于导线材料的比热容c与导线质量m的乘积，再乘以导线的温度升高值Δθ，Δθ等于导线当前的温度θ与先前的温度θ0之差，即： 。
我们容易想到，导线持续输送电能时，经过一段时间，导线的温度必然会恒定，也即Δθ等于零。如此一来，Q1等于零。
我们再看式2中的Q2，它与综合散热系数Kt与导线的表面面积A，还有导线的表面温度与环境温度差τ的乘积有关，即： 。
我们由式2可知，当导线的表面温度稳定后， 。我们把Q的电压表达式和电流表达式代入，得到：
电流表达式： ，式3
我们知道，电阻 ，这里的ρ是电阻率，α是电阻温度系数，L是导体长度，S是导体截面积，θ是导体表面温度。再注意到导体表面积A，我们忽略掉导体的两个端面，于是导体表面积 ，这里的M是导体截面周长，L是导体长度。我们把这些都代入到式3中，得到温升的电流表达式：
，式4
从式4中我们看到，导体温升与电流的平方成正比，与导体的截面积S成反比，与导体截面周长也成反比。特别注意的是：温升与导线长度L无关！由此可知，导线的载流量与导线长度无关！
我们再看温升的电压表达式： ，式5
从式5中我们看到，温升与导线单位长度的电压降“U/L”的平方成正比。
前面的伏笔在此揭开了，原来式1中的电压其实就是导线单位长度的电压降。
我们来做一个段落总结：
当通电导线经过一段稳定时间后，它的温度已经稳定，此时导线的稳态损耗体现在导体相对环境温度的温升上。由式4和式5可以看出，温升与电流的平方成正比，与导线单位长度电压降的平方成正比。
可见，百度的说法是需要补充纠正的。
特别提醒：我们由 和 ，可以推出 。这个式子用一位著名科学家来命名的，叫做牛顿散热公式。这个式子是牛顿首先提出，并用在他的理论中。
从以上讨论中，我们隐隐约约地感觉到，输电的损耗问题不但与温升有关，还与电压损耗有关。
翻开《工业与民用配电设计手册》第四版，在第九章我们能看到有关输电线路的电压损耗表达式：
，式6
式6中，Δu%是线路电压损失百分数，Un是输送电的标称线电压，R0是三相线路单位长度的电阻，X0是三相线路单位长度的感抗，cosφ是功率因数，I是线路电流，L是线路长度。
提醒一下：式6不是超长距离输电线路的电压损耗。如果一定要给出超长距离的电压损耗，则必须考虑电磁场的许多效应。由此可见，这里面的知识量非常丰富。具体可见有关输配电和工业电磁场方面的书籍，此处不给予详细讨论。
我们从式6中看到，电压损失与导线和线路中流过的电流成正比。由此可以想到：如果把电压提高，把电流减小，那么就能减少线路中的电压损耗。
我们看下图：
从图2中，我们就能看到电压损失的情况。
我们看到，发电机所发的电压必须高于额定电压5%，而升压变压器T1的副边电压高于输送电线路额定电压10%。由于电压损失的原因，到达降压变压器T2的原边，电压已经降低到等于额定电压Un。在降压变压器T2的副边，同样需要把电压提升到高于副边线路额定电压的5%。
图2反映了在实际运行中，为了确保用电设备的电压符合标称电压要求，配电系统采取的电压调整措施。
现在，我们再看看当配电网发生短路时，导线的受力情况。
当发生短路时，短路电流很大，导线之间的短路电动力F可以采用毕奥.萨法尔定律来分析，如下：
，式7
式7中的L是导线长度，d是导线间距，Kc是导线的截面系数，I是短路电流。
我们通过一个实例来看看短路电动力的大小：
设被考察的导线长度L是100米，导线间距是d是1米，导线的截面系数Kc=1，短路电流是100kA。把这些值代入到式7中，看看结果是什么：
我们看到，这100米的导线所受到的短路电动力是20408kgf，差不多相当于20.4吨的力！可见，支撑这些导线或者架空线的铁架该要有多结实。当然，线路保护也必须快速动作才行。
这么大的短路电动力，和电压有关吗？用网络语言来说就是：式7与电压有毛关系。
在实际三相配电网中，当发生短路时，由于三相交流电相序的原因，A相和C相配电线路受到的短路电动力是2.65F，而中间B相配电线路受到的短路电动力为2.8F。
当发生短路时，电压会发生何种变化？我们看下图：
图3中，我们设电源电动势是E，线路电阻和电源内阻的合并电阻是r+Rx，短路点的等效电阻是Rk，则短路点的电压U为：
为了确保供电电压的稳定性，一般地，线路电阻（阻抗）必须小于短路点电阻（阻抗）的1/50。我们不妨设(r+Rx)=Rk/50，代入到上式中，得到：
，式8
原来，短路前后电压基本不变！我们把满足这种关系的配电网叫做无限大容量配电网。
我们周围的高压配电网都是无限大容量配电网，只有低压220V/380V配电网是有限容量配电网。尽管如此，由于短路时间很短暂，低压配电网在短路瞬间依然满足无限大容量配电网的特性。
我们看下图，此图是发生短路时的电压波形和电流波形，是我用CAD绘制的：
图4中，在时刻0的左侧，我们看到了正常的电压u波形和电流i波形。当在时刻0发生短路时，电流剧烈地增大到冲击短路电流峰值。之后，随着过渡过程的继续，短路电流成为到稳态值ik。
此时的电压有何变化？从图4中看到，电压U基本不变。
可见，从配电网短路故障情况看，不管是短路电动力冲击作用也好，是短路热冲击作用也好，均与电压无关。所以，在配电网中，我们尽量提高电压减小电流，以减小故障电流的冲击。
总结一下：
1）线路损耗与电流的平方成正比，与配电线路单位长度的电压降的平方成正比。
2）降低电流提高电压，能有效地减小线路损耗，提高电网传输电能的能力。
3）提高电压，减小电流，能减轻配电网发生故障时的冲击效应，提高设备承受短路故障冲击的能力。
以上就是给题主的问题最终答案。
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晚上看了若干篇评论，似乎以中学生为主，而且纠结于最开头的式1，后面的内容没人讨论。
其实，这篇文档的涉及到的知识远超中学生的认知能力。对于中学生来说，的确，能看懂前面的式1就不错了。后面的内容，中学生们应当看不懂才对，这从评论中就能明确地看出来。
这篇文档对配电线路导线的发热做了讨论，并导出温升与电流的关系，以及温升与单位长度导线压降的关系。我们看到，从温升作用看，两者是等同的。
然而，从配电线路的电压损耗来看，它与电流密切相关，所以减小电流，就能降低电压损耗。
特别重要的是，从短路电流对配电网的冲击看，电流居于主导地位，而电压的作用却十分有限。由此可知，从配电网的稳定性来看，减小电流具有很大的实际意义。
主要就是这些。
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