エネルギー密度
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| エネルギー密度 energy density | |
|---|---|
| 量記号 | u |
| 次元 | M⋅L−1⋅T−2 |
| SI単位 | J⁄m3 |
エネルギー密度（エネルギーみつど、英: energy density）は、系や空間に保存された単位体積あたりのエネルギーの量で、主に u を使って表される[注 1]。静止質量による静止エネルギーのような利用できないエネルギーを除いた有用な或いは抽出可能なエネルギーで測定される[2]。宇宙論や一般相対論などでは、エネルギー密度はエネルギー・運動量テンソルに対応すると考えられている。エネルギー密度は圧力と同じ次元を持っており、圧力は系における単位体積あたりのエンタルピーを測定したものであるとも言える。
電磁場のエネルギー密度
- [math]u=\frac{\varepsilon_0}{2}\boldsymbol{E}^2+\frac{1}{2\mu_0}\boldsymbol{B}^2[/math]
で与えられる。ここで、E は電場の強度、B は磁束密度である。電磁流体力学では、導電性流体の磁気エネルギーの密度はプラズマのガス圧力を加えた圧力の様に振る舞う。
物質中でのエネルギー密度は
- [math]u=\frac{1}{2}(\boldsymbol{E}\cdot\boldsymbol{D}+\boldsymbol{H}\cdot\boldsymbol{B})[/math]
で与えられる。ここで、D は電束密度、H は磁場の強度である。
脚注
注釈
出典
- ↑ 栄養・生化学辞典
- ↑ “Special Publication 811”. NIST Guide to the SI. NIST. . 2017閲覧.