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。

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。

線質量密度

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質量 で長さ 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 を計算するためには、単純に総質量 を全長 で割ればよい。

 

質量が変化する(棒の長さ 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。

 

質量の各微小単位 はその線形質量密度 と長さの微小単位 の積と等しくなる。

 

線質量密度は、棒の1次元(その長さ 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。

 

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

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電荷 で長さ 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 を計算するためには、単純に総電荷 を全長 で割ればよい。

 

電荷が変化する(棒の長さ 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。

 

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

 

線電荷密度は、棒の1次元(その長さ 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。

 

これらの手順は上記 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

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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

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出典

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  1. ^ Patt, D.H. (1958). “Findings and Recommendations on the Use of the Vibroscope”. Textile Research Journal 28 (8): 691. doi:10.1177/004051755802800809. 
  2. ^ ISO 1973:1995. Textile fibres -- Determination of linear density -- Gravimetric method and vibroscope method”. 2016年4月5日閲覧。
  3. ^ Griffiths, David J. (1989), Introduction to Electrodynamics (2nd Edition), New Jersey: Prentice Hall, pp. 64, ISBN 0-13-481367-7, https://archive.org/details/introductiontoel00grif/page/64