この項目では、単位体積あたりのエネルギー量について説明しています。
運動量との統一的な記述については「エネルギー・運動量密度」をご覧ください。
単位周波数あたりのエネルギー量については「スペクトル密度」をご覧ください。
単位質量あたりのエネルギー量については「比エネルギー」をご覧ください。
エネルギー密度
energy density
量記号u
次元M⋅L−1⋅T−2
SI単位.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output .frac .num,.mw-parser-output .frac .den{font-size:80%;line-height:0;vertical-align:super}.mw-parser-output .frac .den{vertical-align:sub}.mw-parser-output .sr-only{border:0;clip:rect(0,0,0,0);height:1px;margin:-1px;overflow:hidden;padding:0;position:absolute;width:1px}J⁄m3
テンプレートを表示
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。 電場や磁場に保存されたエネルギーの密度は、真空中では u = ε 0 2 E 2 + 1 2 μ 0 B 2 {\displaystyle u={\frac {\varepsilon _{0}}{2}}{\boldsymbol {E}}^{2}+{\frac {1}{2\mu _{0}}}{\boldsymbol {B}}^{2}} 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 u = 1 2 ( E ⋅ D + H ⋅ B ) {\displaystyle u={\frac {1}{2}}({\boldsymbol {E}}\cdot {\boldsymbol {D}}+{\boldsymbol {H}}\cdot {\boldsymbol {B}})} 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。
電磁場のエネルギー密度
脚注[脚注の使い方]
注釈^ 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[1]、この場合の正確な用語は比エネルギーである。
出典^ 栄養・生化学辞典
^ “Special Publication 811
関連項目
燃焼熱
二次電池
比推力
生理的熱量
外部リンク
栄養・生化学辞典『エネルギー密度』 - コトバンク
Energy density
