鉄道と電気

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鉄道と電気の違い

鉄道 vs. 電気

鉄道（てつどう、railway railroad）とは、等間隔に設置された2本の鉄製の軌条（レール）またはそれに代わる物を案内路として車輪を有する車両が走行する交通機関である。線路・停車場などの施設、旅客や貨物を輸送する列車、運行管理や信号保安まで様々な要素で構成される一連の体系である。 広い意味では、レール、案内軌条などの案内路に誘導されて走行する車両を用いた交通機関を指し、懸垂式・跨座式のモノレール、案内軌条式のAGT（新交通システム）、鋼索鉄道（ケーブルカー）、浮上式鉄道を含む。日本では鉄道事業法の許可、または、軌道法の特許を得て敷設される。トロリーバス（無軌条電車）は、架線が張られたルートを集電装置（トロリー）により集電した電気を動力として走行するバスであるが、鉄道事業法に基づく鉄道、または、軌道法上の「軌道に準ずる」軌道として扱われる。ロープウェイも鉄道事業法、または、軌道法の対象であるが、索道という扱いとなる。 なお、本項では鉄製レールの案内路を有する鉄道について解説する。. 電気（でんき、electricity）とは、電荷の移動や相互作用によって発生するさまざまな物理現象の総称である。それには、雷、静電気といった容易に認識可能な現象も数多くあるが、電磁場や電磁誘導といったあまり日常的になじみのない概念も含まれる。 雷は最も劇的な電気現象の一つである。 電気に関する現象は古くから研究されてきたが、科学としての進歩が見られるのは17世紀および18世紀になってからである。しかし電気を実用化できたのはさらに後のことで、産業や日常生活で使われるようになったのは19世紀後半だった。その後急速な電気テクノロジーの発展により、産業や社会が大きく変化することになった。電気のエネルギー源としての並外れた多才さにより、交通機関の動力源、空気調和、照明、などほとんど無制限の用途が生まれた。商用電源は現代産業社会の根幹であり、今後も当分の間はその位置に留まると見られている。また、多様な特性から電気通信、コンピュータなどが開発され、広く普及している。.

交通

交通（こうつう）とは、人や物が物理的に行き交うことであり、人間の社会活動に伴って発生する社会現象である。「交通」は広義には思想の場所的移動（通信）も含む概念である靑野寿郎・保柳睦美監修『人文地理事典』 p.212 1951年 古今書院。ただし、一般に「交通」という場合には通信を含まない語として使われる場合がほとんどであり、例えば学問上も交通工学や交通経済学、交通地理学といった学問領域は通信を対象に含めない。.

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再生可能エネルギー

住宅用太陽光発電設備 柳津西山地熱発電所（日本） 再生可能エネルギー（さいせいかのうエネルギー、renewable energy）は、広義には、太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般を指す。狭義には、多彩な利用形態のうちの一部を指す（#定義節を参照）。 太陽光、風力、波力・潮力、流水・潮汐、地熱、バイオマス等、自然の力で定常的（もしくは反復的）に補充されるエネルギー資源より導かれ、発電、給湯、冷暖房、輸送、燃料等、エネルギー需要形態全般にわたって用いる。電力系統はスマートグリッドが主流となりつつある。 有限な地下資源・枯渇性資源の欠乏・価格高騰や地球温暖化を防止する目的だけでなく、「新たな利点を有するエネルギー源等」として近年利用が増加している、2010年時点では世界の新設発電所の約1/3（大規模水力を除く）を占める再生可能エネルギーの割合を増やし、資源が偏在する化石燃料への依存を減らす事は安全保障の観点からも望ましい。。年間投資額は2110億ドルに達している（右図及び#利用状況と見通しを参照）。スマートグリッド事業が呼び水となっている。.

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発電機

電機（はつでんき、electrical generator）は、電磁誘導の法則を利用して、機械的エネルギー（仕事）から電気エネルギー（電力）を得る機械（電力機器）である。 自動車やオートバイなどのエンジンに付いている発電機、自転車の前照灯に直結されている発電機はオルタネーター、ダイナモとも呼ばれ、電気関係の一部ではジェネレータと呼ばれることがある。 構造が電動機と近い（原理は同一で、電動機から逆に電気を取り出す事が出来る。より具体的には、模型用モーターの電極に豆電球を繋ぎ、軸を高速で回転させると豆電球が発光する。実用的にはそれぞれに特化した異なる構造をしている）ことから、電動機で走行する鉄道車両やハイブリッドカーにおいては電動機を発電機として利用してブレーキ力を得ること（発電ブレーキ）や、さらに発生した電力を架線やバッテリーに戻すこと（回生ブレーキ）も可能である。 発電機の動力源が電動機のものについては電動発電機を参照。.

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電圧

電圧（でんあつ、voltage）とは直観的には電気を流そうとする「圧力のようなもの」である-->。単位としては, SI単位系(MKSA単位系)ではボルト(V)が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。 電圧は電位差ないしその近似によって定義される。 電気の流れに付いては「電流」を参照の事。.

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電動機

様々な電動機。006P型電池との比較。 電動機（でんどうき、Electric motor）とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電力機器、原動機の総称。モーター、電気モーターとも呼ばれる「モーター」というカタカナ表記に関して、電気学会に於いては「モータ」という表記方を定めている他、電動機メーカーによっては「モーター」のドイツ語表記“Motor”の20世紀前半までドイツ語発音の模範とされた「舞台発音」に基づいた発音方に倣って「モートル」（或いは「モトール」）という表記方を用いているところが見られる《日本電産Webサイト内『』ページ後半に掲載されているコラム『モーターの語源』より；なお「モートル」という表記は、現在、少なくとも日立系列の日立産機システムと東芝系列の東芝産業機器システムに於いて、主にブランド名の中で用いられている》。 一般に、磁場（磁界）と電流の相互作用（ローレンツ力）による力を利用して回転運動を出力するものが多いが、直線運動を得るリニアモーターや磁場を用いず超音波振動を利用する超音波モータなども実用化されている。静電気力を利用した静電モーターも古くから知られている。 なお、本来、「モータ(ー)」("motor")という言葉は「動力」を意味し、特に電動機に限定した用語ではない。それゆえ、何らかの動力の役割を果たす装置は、モーターと形容されることもよくある（ロケットモーターなど）。 以下では、電磁力により回転力を生み出す一般的な電動機を中心に説明し、それ以外のリニアモーターや超音波モータは末尾で簡単に説明する。.

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集電装置

集電装置（しゅうでんそうち）とは、鉄道車両やトロリーバスが電気を得るための装置をいう。集電器（しゅうでんき）とも呼ばれ、代表例としてパンタグラフが挙げられる。 電車では通常、編成内の電動車に装備されるが、重量配分や取り付け位置の制約等の関係で無動力の制御車や付随車に取り付けられる事例もある。交流→直流変換系の機器を制御・付随車に集約搭載した国鉄781系やJR西日本681系がある。.

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