电荷平衡英文解释翻译、电荷平衡的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 charge balance

分词翻译：

电荷的英语翻译：

charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge

平衡的英语翻译：

balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level

专业解析

电荷平衡（Charge Balance）是电化学和物理化学中的核心概念，指在封闭或开放系统中正负电荷总量相等，维持系统整体电中性的状态。其英文表述为“电荷平衡 - Charge Balance”，广泛应用于电解质溶液、半导体材料及电化学反应分析中。

从微观层面，电荷平衡遵循电荷守恒定律。例如，在电解质溶液中，阳离子（如Na⁺、H⁺）的总电荷量必须等于阴离子（如Cl⁻、OH⁻）的总电荷量。这一原理在《物理化学》（作者：Peter Atkins，牛津大学出版社）中被详细阐述，用于解释离子迁移、电导率等宏观现象。

在工程领域，电荷平衡直接影响器件性能。以锂离子电池为例，正极材料释放的Li⁺数量需与负极接收的电子数匹配，否则会导致极化效应和容量衰减。美国化学学会（ACS）期刊《电化学研究》曾通过电极界面电荷分布模型验证了这一机制。

参考来源：

《物理化学》第11版，Peter Atkins，牛津大学出版社
《电化学研究》2023年刊，美国化学学会（ACS Publications）

网络扩展解释

电荷平衡（Charge Balance）是物理学和化学中的一个基本概念，指一个系统中正电荷与负电荷的总量相等，使得整个系统的净电荷为零（即电中性）。以下是其核心要点：

1. 基本定义

电荷平衡要求系统中所有正电荷的总量等于所有负电荷的总量。例如：

在电解质溶液中，阳离子（如 $text{Na}^+$、$text{Ca}^{2+}$）的总正电荷数等于阴离子（如 $text{Cl}^-$、$text{SO}_4^{2-}$）的总负电荷数。
在原子中，质子的正电荷数等于电子的负电荷数，因此原子整体呈电中性。

2. 应用场景

（1）化学反应

在化学反应中，电荷守恒是配平氧化还原反应方程式的关键。例如：

氧化反应中失去的电子数需等于还原反应中获得的电子数，如： $$ text{Fe}^{2+} rightarrow text{Fe}^{3+} + e^- quad (text{氧化}) text{MnO}_4^- + 8text{H}^+ + 5e^- rightarrow text{Mn}^{2+} + 4text{H}_2text{O} quad (text{还原}) $$ 总反应需满足电子数的平衡。

（2）溶液化学

在溶液中，离子的浓度必须满足电荷平衡。例如：

$text{NaCl}$ 溶液中，$text{Na}^+$ 和 $text{Cl}^-$ 的浓度相等。
若溶液含 $text{Ca}^{2+}$ 和 $text{NO}_3^-$，则需满足：$2[text{Ca}^{2+}] = [text{NO}_3^-]$。

（3）半导体物理

在半导体中，电子和空穴的浓度需满足电荷平衡。例如：

本征半导体中，电子浓度 $n$ 和空穴浓度 $p$ 满足 $n = p$。
掺杂半导体中，施主或受主离子的电荷与载流子电荷平衡。

3. 数学表达

电荷平衡的通用公式为： $$ sum (text{正电荷浓度} times text{电荷数}) = sum (text{负电荷浓度} times text{电荷数}) $$ 例如，溶液中若有 $text{Na}^+$、$text{Ca}^{2+}$、$text{Cl}^-$ 和 $text{SO}_4^{2-}$，则： $$ [text{Na}^+] + 2[text{Ca}^{2+}] = [text{Cl}^-] + 2[text{SO}_4^{2-}] $$

4. 意义

维持系统稳定性：电荷不平衡会导致电场力作用，引发离子迁移或电子流动。
分析化学计算的基础：用于确定离子浓度、配平反应式等。

若涉及具体场景（如电池、电镀、生物膜电位等），电荷平衡的表现形式可能不同，但其核心原则一致。如需进一步探讨某个领域，可提供更多背景信息。