Elektriske lokomotiver i historien: 1851

Det populære billede af en lokomotiv er fra 1800-tallet med dampmaskiner, der brændte træ eller kul. Men det var ikke den eneste togtype i 1800-tallet. Opfindere lykkedes det at bändige elektriciteten under den anden industrielle revolution (1860-1914). En af de tidlige anvendelser var at drive en ny type lokomotiv: den elektriske lokomotiv.

Tidlige eksperimenter

Den 29. april 1851 udviklede professor Page fra Smithsonian Institution et tog, der kørte de 5 miles (ca. 8 km) mellem Washington D.C. og Bladensburg, Maryland. Han lykkedes med at få sin 10,5 tons lokomotiv til at køre 19 miles i timen (ca. 30 km/t) – en bevidst prestation givet at tidligere hastigheder var 4 miles i timen. Tidlige eksperimenter som dette viste, at konceptet med elektriske lokomotiver kunne virke. Endeligt mislykkedes disse maskiner dog på grund af batterisystemet. Uden en konstant ladning var motorene udelukkende drevet af batterier.

Begyndelsen på elektriske jernbaner

I 1879 demonstrerede Werner von Siemens sin elektriske lokomotiv i Berlin. Den kunne beføre op til 30 passagerer med 4 miles i timen over 600 yards (ca. 550 m) spor. Den blev drevet af elektricitet gennem en tredjeskinne. Siemens byggede derefter den første offentlige elektriske jernbane nær Berlin i 1881. Opfindelsen spredte sig hurtigt, og i 1883 åbnede elektriske jernbaner i England og New York. Yderligere elektriske jernbaner åbnede, især i byområder. En stor ulempe ved dampmaskinen var, at den udstødte glødende gnister, der kunne forårsage brande langs sporene. En anden ulempe var forureningen. Med den elektriske lokomotiv kunne begge problemer undgås.

20. århundrede

I tidlig 20. århundrede fortsatte elektrificeringen af jernbanelinjer. Lande som England, USA, Tyskland og Italien ledede udviklingen af elektriske jernbaner. Elektriske lokomotiver er stadig i brug i dag. Nogle lande, som Schweiz, har omfattende elektrificerede spor. Andre, som USA, forlægger sig primært på den nyere dieselteknologi i stedet for elektrisk. Elektrisk bane i dag bruges primært til persontrafik snarere end godstrafik. Eksempler på elektriske persontog inkluderer metrosystemerne i New York, Washington D.C. og Chicago.

Udnytelsen af elektricitet

Oprindeligt brugte elektriske lokomotiver likestrøm (DC), men ledte under lav spænding og behov for hyppige understationer for at opretholde effekten. I 1930'erne blev vekselstrøm (AC) antaget som måde at drive elektriske lokomotiver på. Det løste problemerne med DC og bragte kun en lavere trækning som ulempe. To forskellige metoder leverer strøm til motoren. Den første er et sæt kabler over sporet. En overhåndsenhed kendt som en pantograf forbinder til tråden, mens "skor" samler elektriciteten. Den anden metode er langs en tredjeskinne, der kører langs de to hovedskinner. Lokomotivets "skor" kører langs tredjeskinnen og samler strøm.