リニアってこんな乗り物
ほかの電車とのちがい
リニアのひみつ
超電導
ちょうでんどう
のひみつ
浮
う
いて走るしくみ
リニアの豆知識
リニア中央新幹線
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リニアってこんな乗り物
ほかの電車とのちがい
超電導
ちょうでんどう
のひみつ
浮
う
いて走るしくみ
超電導
ちょうでんどう
リニア大事典
どうやって
浮いて走っているの？
リニア中央新幹線って
どんな乗り物？
レールの上は走らないの？
リニアはどんな磁石を
使っているの？
リニアの豆知識
リニアクイズ
リニアってこんな乗り物
リニア中央新幹線って
どんな乗り物？
リニア中央新幹線は時速500kmで走る乗り物だよ。
磁石
じしゃく
の力をつかって、
浮
う
いて走るんだ。
リニアってこんな乗り物
どこからどこまでを走るの？
まずは東京（品川）から名古屋までがつながって、いずれは
大阪
おおさか
まで走るようになるよ。
リニアってこんな乗り物
時速500kmってどれくらい速いの？
リニア中央新幹線といろいろなものをくらべてみたよ。どれだけ速いかわかるかな？
リニアってこんな乗り物
東京から大阪まで
どれくらいかかるの？
今は東京から大阪まで、東海道新幹線のぞみで約2時間30分かかっているけれど、リニア中央新幹線が開通すれば約1時間で着けるようになるんだ。
ほかの電車とのちがい
ほかの電車とのちがい
レールの上は走らないの？
ふつうの電車はレールの上を走るけれど、リニアはちがうんだ。
磁石
じしゃく
の力で車体を10cmも
浮
う
かせて、ガイドウェイを走るんだよ。
はかせメモ
リニアってこんな乗り物
ほかの電車とのちがい
車輪はついてないの？
実はリニアにはタイヤがついているんだよ。時速150km以下ではタイヤで走行して、速い速度になると
浮上走行
ふじょうそうこう
して時速500kmまで加速するよ。
ほかの電車とのちがい
どうやって運転しているの？
ふつうの電車は運転士さんが乗車して運転するけれど、リニアは地上の指令室からコントロールするシステムを使っているから、運転席がなく運転士さんも乗っていないんだよ。
はかせメモ
超電導
ちょうでんどう
のひみつ
超電導のひみつ
リニアにはどんな
磁石
じしゃく
を
使っているの？
超電導
ちょうでんどう
のことを知るまえに、まずは磁石について学ぼう。車両には電流を流すことで磁石になる「
電磁石
でんじしゃく
」をのせているよ。電磁石から発生する磁石の力を使って走るんだ。
はかせメモ
ほかの電車とのちがい
超電導のひみつ
リニアを走らせるためには？
リニアを走らせるためには、電磁石の力を強くする必要があるんだ。電磁石に流す電流を強くするか、コイルをたくさんまくことで、電磁石の力は強くなるよ。
超電導のひみつ
リニアを走らせるためには？
電流を大きくすれば電磁石の力は強くなるけど、電気
抵抗
ていこう
によって熱くなってしまうんだ。熱さで電磁石がこわれてしまうかもしれないんだよ。
はかせメモ
超電導のひみつ
リニアを走らせるためには？
コイルをまく回数をふやして電磁石の力を強くすることもできるよ。だけど、そのぶん車両が重くなって浮き上がらなくなってしまうんだ。
超電導のひみつ
どうやって問題を解決したの？
そこで「超電導」という
現象
げんしょう
を利用したんだ。「ある特別な金属をマイナス269°Cに冷やすと電気抵抗がゼロになる」現象だよ。
超電導のひみつ
どうやって問題を解決したの？
電気抵抗がゼロになると、大きな電流を流しても発熱しなくなるんだ。大きな電流を流すことで、電磁石の力は強くなるので、コイルのまき数をふやす必要もなくなるんだよ。
超電導のひみつ
どうやって問題を解決したの？
さらに、一度電流を流すと半永久的に電流が流れ続ける、軽くて強力な電磁石になるんだ。これを「超電導磁石」というよ。
はかせメモ
超電導のひみつ
超電導磁石ってすごいんだ！
軽くて強力な超電導磁石をのせているから、時速500kmもの速さを出すことができるんだ。
浮
う
いて走るしくみ
浮いて走るしくみ
どうやって
浮
う
いて走っているの？
車両にのせた「
超電導磁石
ちょうでんどうじしゃく
」とガイドウェイに取りつけた「
電磁石
でんじしゃく
」同士の引きつける力・しりぞける力を使うことで、浮いて走っているよ。
超電導のひみつ
浮いて走るしくみ
ガイドウェイの電磁石って
どんなもの？
ガイドウェイには、進むための「
推進
すいしん
コイル」と、浮くための「
浮上
ふじょう
・案内コイル」の2つの電磁石がうめこまれているんだ。
浮いて走るしくみ
どうやって進んでるの？
「推進コイル」に電流を流してN極とS極を切りかえることで、車両にのせた「超電導磁石」をひきつけて前に進んでいるよ。
はかせメモ
浮いて走るしくみ
どうやって進んでるの？
N極とS極の切りかえスピードを変えることで、速度をコントロールしているんだ。
浮いて走るしくみ
どうやって浮いてるの？
「浮上・案内コイル」と超電導磁石のあいだの磁石の力によって、車両が浮き上がるよ。
浮いて走るしくみ
どうやって浮いてるの？
車両にのせた超電導磁石が進むことで「浮上・案内コイル」とのあいだに、浮き上がる力が自然に生まれるんだ。
はかせメモ
浮いて走るしくみ
停電しても落下しないの？
停電で「推進コイル」に電流が流れなくなってもそれまでの勢いで前に進み続けるんだ。速く動いているうちは「浮上・案内コイル」とのあいだに浮き上がる力が生まれるから急に落下することはないんだよ。
はかせメモ
浮いて走るしくみ
ガイドウェイにぶつからないの？
「浮上・案内コイル」は車両が近づくとしりぞけあう力が生まれ、はなれると引きつけあう力が生まれるから、車両はガイドウェイの真ん中を走るんだよ。
浮いて走るしくみ
理科で学んだことの
応用
おうよう
なんだね！
理科で勉強する、磁石や電磁石の作用によって、リニアは浮いて走ることができているのさ。
リニアの豆知識
リニアの豆知識
どうやって乗り
降
お
りするの？
リニアにはガイドウェイがあるからホームと車両の間がはなれているんだ。ホームから車両までのびる特別な通路（
乗
じょう
降
こう
装
そう
置
ち
）を通ることで乗り降りするんだよ。
浮いて走るしくみ
リニアの豆知識
どうやって進路を変えるの？
列車の進路を変えるための分岐装置もふつうの電車とはちがうんだ。約100m、約1,300トンもの大きなガイドウェイが動いて進路を変えるんだよ。
リニアの豆知識
架
か
線
せん
もパンタグラフもないの？
架線もパンタグラフもないけれど、「
誘
ゆう
導
どう
集
しゅう
電
でん
方
ほう
式
しき
」という方法で
接
せっ
触
しょく
せずに車両の中で使う電気を
供
きょう
給
きゅう
しているんだ。これによって、いつでも安定して電気を使うことができるんだ。
はかせメモ
リニアの豆知識
どうやってメンテナンスするの？
リニアでは「保守用車」という特別な車を使ってガイドウェイやトンネルなどをメンテナンスしているんだ。ここではさまざまな機能をもつ３つの保守用車を
紹
しょう
介
かい
するよ。
はかせメモ
車両を浮かせるワケ
車輪でレールの上を走ると、速度がとても速くなるにつれて車輪が空回りするなどして、速度を上げることができなくなるよ。だからリニアは車両を浮かせるんだ。
はかせメモ
自動運転のしくみ
運転士さんが乗っていないリニアでは、地上の指令室から列車の速度や走行位置をチェックしているんだ。ガイドウェイのコイルにシステムから指示をだすことで加速や減速をコントロールしているよ。
はかせメモ
永久磁石と電磁石のちがい
はかせメモ
電磁石が熱くなるしくみ
電流が流れると、
金属
きんぞく
のなかの「電気抵抗」が電流をじゃまするんだ。そのときに生まれるエネルギーによって熱くなるんだよ。
はかせメモ
マイナス269°Cにする方法
リニアの超電導磁石は
液体チッ素
えきたいちっそ
と液体ヘリウムという２つの液体を使ってマイナス269°Cに冷やしているよ。
はかせメモ
N極・S極が切りかわるしくみ
はかせメモ
浮く力が生まれるしくみ
磁石がコイルの近くを動くことでコイルに電流が流れることを「
電磁誘導
でんじゆうどう
」と言うよ。リニアでは車両が進むことで、この「電磁誘導」が発生して「浮上・案内コイル」に電流が流れて電磁石になるんだ。
はかせメモ
速さと浮く力の関係
「電磁誘導」の
特
とく
徴
ちょう
として、磁石がコイルの近くを通るスピードが速くなるほど浮く力は強くなるんだ。リニアの場合、超電導磁石が「浮上・案内コイル」を横切るスピードが時速150km以上だと車両を浮かせるのに十分な力が生まれるんだよ。
はかせメモ
誘導集電方式のしくみ
地上側のコイルに電流を流して
磁
じ
界
かい
をつくり、「
電
でん
磁
じ
誘
ゆう
導
どう
」という作用によって車両側のコイルに電気を生み出しているんだ。これを「誘導集電方式」というよ。
