靜電荷密度英文解釋翻譯、靜電荷密度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 density of electrostatic charge

分詞翻譯：

靜的英語翻譯：

calm; quiet; still
【電】 stat

電荷密度的英語翻譯：

【化】 charge density; charging density

專業解析

靜電荷密度（英文：Static Charge Density）是電磁學中的核心概念，指單位面積或單位體積内靜止電荷的分布量度。其定義與物理意義如下：

一、數學定義與單位

面電荷密度（σ）：
分布在二維表面上的電荷密度，定義為：

$$ sigma = frac{dq}{dA} $$

單位為庫侖/平方米（C/m²），適用于導體表面電荷分布分析。

體電荷密度（ρ）：
分布在三維空間内的電荷密度，定義為：

$$ rho = frac{dq}{dV} $$

單位為庫侖/立方米（C/m³），用于介質内部電荷描述。

二、物理意義與應用

靜電荷密度表征電荷在空間中的聚集程度：

導體表面：電荷僅分布于表面，面密度與曲率相關（如尖端放電現象）。
絕緣介質：體密度反映極化或自由電荷的分布，影響電場強度計算（高斯定律：$oint mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q_{text{enc}}}{epsilon_0}$）。
工程應用：集成電路設計需控制電荷密度以防靜電擊穿；靜電噴塗技術依賴表面電荷均勻性。

三、權威參考文獻

《電磁學》（趙凱華）：
系統闡述靜電荷密度與電場的關系，強調其在邊界條件中的應用（高等教育出版社）。

《Classical Electrodynamics》（J.D. Jackson）：
推導電荷密度對麥克斯韋方程的貢獻，提供經典理論框架（Wiley出版社）。

: 趙凱華, 陳熙謀. 電磁學（第四版）. 高等教育出版社, 2018: 第3章.

: Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley, 1999: Section 1.7.

網絡擴展解釋

靜電荷密度是描述靜電場中電荷分布密集程度的物理量，具體解釋如下：

一、基本定義

靜電荷密度指單位體積、單位面積或單位長度内分布的電荷量，根據電荷分布形式分為：

體電荷密度（ρ）：單位體積内的電荷量，公式為 $$rho = frac{Q}{V}$$
面電荷密度（σ）：單位面積内的電荷量，公式為 $$sigma = frac{Q}{S}$$
線電荷密度（λ）：單位長度内的電荷量，公式為 $$lambda = frac{Q}{L}$$

二、物理意義

正負性：靜電荷密度可為正或負，反映電荷種類的差異（如正電荷密度為正，負電荷密度為負）。
靜态特性：在靜電場中，電荷處于靜止狀态，其密度分布決定了電場的空間特性（如通過高斯定理計算場強）。

三、與電場強度的關系

根據庫侖定律和高斯定理，靜電荷密度直接影響電場的分布：

均勻體電荷密度導體的電場強度與距離成反比，即 $$E propto frac{rho}{r}$$；
在導體表面，面電荷密度與電場強度直接相關，如 $$E = frac{sigma}{epsilon_0}$$。

四、應用場景

電磁場分析：通過電荷密度分布計算電勢、場強等參數；
材料科學：研究導體或電介質中的電荷分布特性。

五、注意事項

單位：體密度為庫侖/立方米（C/m³），面密度為庫侖/平方米（C/m²），線密度為庫侖/米（C/m）；
動态與靜态區分：靜電荷密度不考慮電荷運動（如電流密度），僅適用于靜電場。

如需進一步了解電荷密度與場強的具體公式推導，和中的詳細分析。