線密度
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
編集質量 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、キログラム毎メートル(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
編集電荷 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。
他
編集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。
単位
編集関連項目
編集出典
編集- ^ Patt, D.H. (1958). “Findings and Recommendations on the Use of the Vibroscope”. Textile Research Journal 28 (8): 691. doi:10.1177/004051755802800809.
- ^ “ISO 1973:1995. Textile fibres -- Determination of linear density -- Gravimetric method and vibroscope method”. 2016年4月5日閲覧。
- ^ Griffiths, David J. (1989), Introduction to Electrodynamics (2nd Edition), New Jersey: Prentice Hall, pp. 64, ISBN 0-13-481367-7