(常識！？)電車はどうやって動いているの？〔電車の仕組み〕

電車って何で動いているとか考えたことありますか？普段、通勤・通学などで毎日のように使っている方も多いと思いますが、最近ふとそういえば電車ってエンジンとか詰んでないのにどーやって動いてるんだ…？と疑問に感じたので調べてまとめてみました！(もしかしたら世間じゃ常識かもしれませんね…)

電車の動力は電気だった！

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電車（でんしゃ）とは、動力源に電力を用いる鉄道車両（電気車）のうち、それ自身に旅客や貨物を載せる設備を持つ車両の総称である。電車のうち、動力を持つ車両は電動車、動力を持たず電動車と編成を組む車両は付随車と称する。(Wikipedia)

…はい、電車はその名前の通り"電気"で動く乗り物ということですね！もともと電車の名前の由来としては、自走式の「電動機付き客車（電動客車）」、および事業用車を含む「電動機付き貨車（電動貨車など）」の略称として使われていましたが、それが一般化していったということになります！

また、その動力となる電力は、集電装置により外部から取り込む場合と、車載の蓄電池から供給する場合の2通りがあります！ではその仕組みについて詳しくみていきましょう！

電車の仕組みはコンセントと一緒？

これは外部から電力を取り込む場合の電車ですが、この電車は取り入れた電流によって車輪につながっているモーターを回して動かしています。しかし、流れている電流はモーターに辿り着くとそのままになってしまうのでしょうか？

これは、普段私たちが使っているコンセントなど機械に電気を供給するものの仕組みと同じなのですが、そもそも電流は電気を蓄積している物体(例えば電池など)のプラス極から流れはじめ、電気を使う物体(電球など)を経由して、再びマイナス極から電気の蓄積物に戻っていくという循環する仕組みを持ってますね！

そのため、電流を流すためにはプラス極とマイナス極という、電流を流すための入り口と出口が２つなければなりません。実際、コンセントでも穴は２つありますね(具体的にはコンセントは交流となっているため、プラスもマイナスもあまり関係ありません) 。

この電流の仕組みが電車でも使われています。

電車は、変電所から届いた電流を電車の上に通っている架線(プラス極)を通して受け取っています。そして電車のモーター(豆電球)に電力を与え、電流は線路(マイナス極)を流れていきます。なんと車輪を軌道に乗せるためだけの存在だと思っていた線路は、実はマイナス極という電車を動かすための根本的な役割を果たしていたのですね。でもなぜ電流が流れているのにもかかわらず、線路を触っても感電しないのでしょうか…？

なぜ電流の流れている線路を触れても感電しないの？

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こちらも電気の流れの根本的なことになるのですが、電流は電極の片側だけ触れても電気は流れません。プラス極とマイナス極があって初めて電流が発生するため、どちらか片方だけでは意味をなさないのですね。これは鳥が電線にとまっていても感電しない理由と同じです。ただし、マイナス極ならば電流の向き(プラス→マイナス)の関係で感電はしませんが、人間がプラス極である電線に触れることは危険です。鳥は電線にとまっている間、足のみが電線に触れていて体は空中にある状態なのですが、人間が電線に触れているときは必ずほかの体の一部がどこか別のところに触れている状態になるはずです(足が地面についているなど)。そのため、その別のところがマイナス極の代わりを果たし、電流が流れてしまう可能性があります！(この場合は人間が豆電球の代わりになっていると思ってください)

また、レールに伝わった電流は最終的に吸い上げ線という電線を伝って空中の架線のそばにあるき電線に送られるという理由もあります。電流はレールにある最寄りの吸い上げ線と車輪の間を流れているため、そもそも電流が流れている面積が少なく、さらに電流は電気を通しやすい方に流れていく性質があるため、鉄のレールと人間とではレール側に電流が向かうことも関係しています。