線密度

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λで表される線密度は、mで表される量の単一次元に沿った単位長さ当たりの量を示す。

線密度(せんみつど)は、単位長さ当たりの任意の特性値の量の尺度である。線質量密度(繊維工学におけるtiter)と線電荷密度(単位長さ当たりの電荷量)は、科学や工学で使用される2つの一般的な例である。

線質量密度

質量Mで長さLの長く細い棒を考える。この1次元の物体の平均線質量密度λ¯mを計算するためには、単純に総質量Mを全長Lで割ればよい。

λ¯m=ML

質量が変化する(棒の長さlに沿った位置の関数により変化する)棒とすると、次のように書くことができる。

m=m(l)

質量の各微小単位dmはその線形質量密度λmと長さの微小単位dlの積と等しくなる。

dm=λmdl

線質量密度は、棒の1次元(その長さlに沿った位置)に関する質量関数の導関数として理解することができる。

λm=dmdl

線質量密度のSI単位は、キログラムメートル(kg/m)である。

繊維と毛糸の線密度は多くの方法で測定することができる。最も簡単な方法は、材料の長さを測定して重さを量ることである。ただし、これには大きな試料が必要であり、糸に沿った線密度のばらつきが無視されてしまう。また、繊維が縮れていたり、緩めて平らに置くことができない場合は、この方法は適用できない。材料の密度が既知である場合、繊維は個々に測定され、単純な形状をする。より正確な方法はSEMで繊維を直接撮影して直径を測定し線密度を計算することである。振動計で直接測定する方法もある。試料を2つの硬い点で挟み張力をかけ、機械的な振動を発生させ、その基本周波数を測定する[1][2]

線電荷密度

電荷Qで長さLの細長いワイヤを考える。この1次元物体の平均線電荷密度λ¯qを計算するためには、単純に総電荷Qを全長Lで割ればよい。

λ¯q=QL

電荷が変化する(棒の長さlに沿った位置の関数により変化する)棒とすると、次のように書くことができる。

q=q(l)

電荷の各微小単位dqはその線形電荷密度λqと長さの微小単位dlの積と等しくなる[3]

dq=λqdl

線電荷密度は、棒の1次元(その長さlに沿った位置)に関する電荷関数の導関数として理解することができる。

λq=dqdl

これらの手順は上記λm=dmdlを求める手順と同じである。

線電荷密度のSI単位は、クーロンメートル(C/m)である。

図面や印刷においては、線の濃さや重さを意味する「線密度」という言葉もある。

線密度を抽象化したものとしては、単一の確率変数確率密度関数が有名である。

単位

参考:en:Units of textile measurement

  • キログラム毎メートル
  • オンス毎フィート
  • オンス毎インチ
  • ポンド毎ヤード(レールの線密度を表すために北米の鉄道業界で使用されている)
  • ポンド毎フィート
  • ポンド毎インチ
  • デニール#テクス 繊維の線密度の単位。1,000メートルあたりの質量(グラム)で定義される。
  • デニール 繊維の線密度の単位。9,000メートルあたりの質量(グラム)で定義される。
  • デシテクス (dtex) 繊維の線密度のSI単位。10,000メートルあたりの質量(グラム)で定義される。

関連項目

出典

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