電車が、電線1本で走れる理由。

2017年12月掲載

昔から電気工学のすべてがつまっていると言われる、電車。今回の身近な電気工学は、電流の流れに注目して電車が動く仕組みを解説します。

電流を流すには、プラスとマイナスの電線が必要

家庭のコンセントは、よく見ると穴が2つあります。これはいわば電気の入口と出口で、電流の行きと帰りに対応するものです。基本的に電流を使うためには、コンセントのようにプラスとマイナスの往復ひと組の電線が必要です(※1)。小学生の時に習った、乾電池で豆電球をつける図を思い描けば分かりやすいと思います。

架線にはプラスの電流、レールにはマイナスの電流が流れる

一方、電気で動く電車。電車の頭上に張っている電線を架線と言いますが、良く見るとパンダグラフ(車両に電気を取り入れるための装置)に接している架線は、ほとんどの場合、1本だけなのです(※2)。なぜ、架線は1本で良いのでしょうか?

実は電車の場合、線路のレールをもう1本の電線として使用しているからです。具体的には、電車は架線からパンダグラフで電気を取り込んで、車輪につながっているモーターを回して動きます。その後、電流は車輪を伝わって、レールに流れて変電所に戻るという仕組みです。

豆電球も電車も、原理は同じ。私たちの身近なモノに着目すると、電気を学ぶことはすごく楽しくなりますね。

(※1)コンセントについては、身近な電気工学「電気のトリビア 1.コンセントの右と左は、穴の大きさが違います」もご覧ください。
(※2)日本の電車の大半を占める、直流電化区間の場合。交流電化区間や新交通システムをのぞく。
(※3)き電線とは、架線に電力を供給する電線。

この記事に関連する電気工学のキーワード

  • 電力機器

バックナンバー一覧

[2017年12月載] 第26回 電車が動く仕組み

電車が、電線1本で走れる理由。

[2017年8月載] 第25回 雷の不思議

なぜ、カミナリはジグザグに落ちていくのか...

[2016年12月載] 第24回 地球とプラズマ

オーロラの光の正体、それは?

[2016年7月載] 第23回 電気魚の不思議

電気ウナギは、なぜ電気を出せるのか?

[2015年12月載] 第22回 モーターと回生ブレーキ

時速270kmの新幹線は、発電しながら止...

[2015年8月載] 第21回 電気通信の仕組み

シャーロック・ホームズのメールは、電報で...

[2014年12月載] 第20回 電気の未来社会

未来は、コードやケーブルがなくなる?

[2014年8月載] 第19回 スピーカーとフレミングの法則

テレビの音を小さくすると、節電になるのか...

[2014年1月載] 第18回 電気のトリビアその3

身近な電気のフシギ、集めました

[2013年11月載] 第17回 電気のトリビアその2

ちょっと得する電気の雑学、集めました

[2013年9月載] 第16回 電気のトリビア

暮らしの中の電気トリビア、集めました

[2013年3月載] 第15回 野球と電気エネルギー

万能選手!電気は多才なエネルギー。

[2012年9月載] 第14回 オリンピックと電気工学その2

バレーも電力もIT管理。

[2012年7月載] 第13回 オリンピックと電気工学その1

水泳も送電も抵抗をなくそう!

[2012年5月載] 第12回 震災と電気工学その3

電気工学的、節電とは?

[2012年1月載] 第11回 震災と電気工学その2

電気は、本当に貯められないのか?

[2011年11月載] 第10回 震災と電気工学その1

周波数変換の謎、徹底解剖。

[2011年6月載] 第9回 LED照明のメリット/デメリット

いま流行(はやり)のLED照明とは、何も...

[2010年12月載] 第8回 電力系統と駅伝

電力も駅伝も、最適配置で勝負。

[2010年9月載] 第7回 医療機器応用の歴史

日本最古の電気機器「エレキテル」は、医療...

[2010年4月載] 第6回 人工衛星と太陽電池

世界ではじめての太陽電池は、人工衛星に積...

[2010年4月載] 第5回 宇宙船と燃料電池

2010 年、宇宙の旅のおともに「燃料電...

[2009年12月載] 第4回 ヒートポンプと打ち水

ヒートポンプの元祖は、「打ち水」でした。

[2009年5月載] 第3回 電気自動車とミニ四駆

電気自動車は実物大"ミニ四駆&...

[2008年10月載] 第2回 パワーエレクトロニクスとボランチ

サッカーと電力の舵を取れ!

[2008年7月載] 第1回 超電導と浮遊術

ハリーポッターの空飛ぶホウキと超電導体

すべて表示する

5件だけ表示

サイトの更新情報をお届けします。

「インタビュー」「身近な電気工学」など、サイトの更新情報や電気工学にかかわる情報をお届けします。

メールマガジン登録


電気工学を知る