エネルギー密度のソースを表示

{{Otheruseslist|単位体積あたりのエネルギー量|運動量との統一的な記述|エネルギー・運動量密度|単位周波数あたりのエネルギー量|スペクトル密度|単位質量あたりのエネルギー量|比エネルギー}}
{{物理量
|名称=
|英語=energy density
|画像=
|記号={{Mvar|u}}
|次元=M&sdot;L{{sup-|1}}&sdot;T{{sup-|2}}
|SI={{frac|[[ジュール|J]]|[[立方メートル|m<sup>3</sup>]]}}
}}
'''エネルギー密度'''（エネルギーみつど、{{lang-en-short|energy density}}）は、[[系 (自然科学)|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 {{Mvar|u}} を使って表される{{Refnest|group="注"|俗語としては単位[[質量]]あたりのエネルギーの意味で使われることもあるが<ref>[[#Reference-Kotobank-エネルギー密度|栄養・生化学辞典]]</ref>、この場合の正確な用語は[[比エネルギー]]である。}}。[[不変質量|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<ref>{{cite web|url=https://www.nist.gov/physical-measurement-laboratory/special-publication-811|title=Special Publication 811|work=NIST Guide to the SI|publisher=[[アメリカ国立標準技術研究所|NIST]]|accessdate=2017-05-26}}</ref>。[[現代宇宙論|宇宙論]]や[[一般相対性理論|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 ==
[[電場]]や[[磁場]]に保存されたエネルギーの密度は、真空中では
:<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、{{Mvar|'''E'''}} は電場の強度、{{Mvar|'''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[[気体分子運動論|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、{{Mvar|'''D'''}} は[[電束密度]]、{{Mvar|'''H'''}} は磁場の強度である。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{Reflist|group="注"}}
=== 出典 ===
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[燃焼熱]]
* [[二次電池]]
* [[比推力]]
* [[生理的熱量]]

== 外部リンク ==
* {{Kotobank|2=栄養・生化学辞典}}
* {{Britannica|science|energy-density|Energy density}}

{{Physics-stub}}
{{Energy-stub}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:えねるきいみつと}}
[[Category:エネルギー]]
[[Category:密度]]