电荷守恒定律英文解释翻译、电荷守恒定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 law of conservation of charge

分词翻译：

电的英语翻译：

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

荷的英语翻译：

carry on one's shoulder; grateful; lotus

守恒定律的英语翻译：

conversation law
【机】 conservation law

专业解析

电荷守恒定律（Law of Conservation of Charge）是物理学中的基本定律之一，其核心内容可概括为：在一个孤立系统中，总电荷量（正电荷与负电荷的代数和）始终保持恒定，既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从系统的一部分转移到另一部分。

一、汉英术语解析

电荷（Electric Charge）
物理量，表示物体带电性质的量度，单位为库仑（C）。

英文释义：A physical property of matter that causes it to experience a force when placed in an electromagnetic field.
守恒（Conservation）
指某一物理量在特定条件下保持不变。

英文释义：A principle stating that a particular measurable property of an isolated physical system does not change as the system evolves over time.
定律（Law）
经实验反复验证、普遍成立的客观规律。

英文释义：A scientific generalization based on empirical observations.

二、定律的物理内涵

电荷守恒定律包含以下要点：

孤立系统前提
仅适用于与外界无电荷交换的系统（如宇宙整体或理想封闭体系）。

代数和不变量
系统中正电荷（如质子带 $+e$）与负电荷（如电子带 $-e$）的代数和恒定，满足：

$$ sum Q{text{初始}} = sum Q{text{终态}} $$

转移而非创生/湮灭
电荷可通过电流、粒子反应等方式重新分布，但总量不变。例如：
- 摩擦起电：电子转移导致物体带电
- 核反应：$p^+ rightarrow n^0 + e^+ + u_e$（电荷总量 $+e$ 保持不变）

三、实验与理论依据

经典电磁学验证
麦克斯韦方程组中 $ abla cdot mathbf{J} + frac{partial rho}{partial t} = 0$（连续性方程）直接导出电荷守恒。

量子场论支持
诺特定理将电荷守恒与电磁场 $U(1)$ 规范对称性关联。

粒子物理实验
正负电子对湮灭（$e^- + e^+ rightarrow gamma + gamma$）前后总电荷为零。

四、应用实例

电路分析：基尔霍夫电流定律（KCL）是电荷守恒在节点电流的体现。
电化学：法拉第电解定律中析出物质质量与转移电荷量成正比。
宇宙学：大爆炸理论要求宇宙净电荷为零以符合观测。

权威参考文献

Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics (4th ed.), Cambridge University Press.

Peskin, M. E. & Schroeder, D. V. An Introduction to Quantum Field Theory, CRC Press.

费曼物理学讲义（第2卷），上海科学技术出版社.

网络扩展解释

电荷守恒定律是物理学中的基本定律之一，其核心可概括为：在一个孤立系统中，所有电荷的代数和始终保持不变。以下从多个角度详细解释：

一、定律的表述

基本定义
电荷既不能被创造也不能被消灭，只能通过转移或重新分配改变分布。例如，摩擦起电时，电子从一个物体转移到另一个物体，系统总电荷量不变（）。
数学表达
电荷守恒可通过电流连续性方程描述：
$$

abla cdot mathbf{J} + frac{partial rho}{partial t} = 0 $$
其中，$mathbf{J}$为电流密度，$rho$为电荷密度。该式表明电荷的流动（散度）与电荷密度的变化率相互抵消，总量守恒。

二、典型应用场景

静电感应
带电体靠近导体时，导体两端出现等量异种电荷，总电荷代数和不变（）。
化学反应
氧化还原反应中，电子转移不会改变系统总电荷。例如，铁在硫酸中溶解生成Fe²⁺，释放的电子数与H⁺还原为H₂的电子数相等。
电路分析
基尔霍夫电流定律（节点电流代数和为零）本质是电荷守恒的体现。

三、与其他守恒定律的关系

与能量守恒、动量守恒：共同构成物理学守恒体系，但电荷守恒具有局域性（时空每一点均成立）。
与电荷量子化：电荷量子化指电荷量是电子电荷的整数倍，而守恒性强调总量不变，二者互补但不矛盾。

四、实验验证

粒子物理实验：如正负电子对撞生成其他粒子时，反应前后电荷总和严格相等。
日常现象：雷雨云中电荷分离形成闪电，但云层与地面总电荷仍守恒。

五、例外情况

在经典物理中严格成立，但在量子场论中，某些过程可能因虚粒子涨落短暂违反，但宏观尺度仍严格守恒。

总结来看，电荷守恒定律是电磁学、电路理论及粒子物理的基石，揭示了自然界电荷量的严格不变性。