Развитие электротехники в конце девятнадцатого и начале двадцатого века шло чрезвычайно быстро и привело к коренным изменениям во многих производственных процессах. Огромное значение имело ее развитие и в области железнодорожного транспорта.
Электровозы Сименса относятся уже к группе не аккумуляторных электровозов, а контактных. Электромоторы их питаются током посредством токоприемника от контактного провода.
Провод этой первой электрической железной дороги был проложен в рельсах.
Почти одновременно знаменитый Эдисон построил электровоз такой же мощности в Америке и некоторое время эксплуатировал его на железной дороге Норзерн — Пасифик.
Успех выставочной электрической дороги побудил фирму «Сименс и Гальске» закрепить за собой права на изобретение и начать постройку таких дорог в более широком масштабе. Вместе с тем фирма выпустила и свой первый рудничный электровоз, предназначенный для работы в копях.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
В 1889 году фирма «Сименс и Гальске» закончила электрическую дорогу в Лихтерфельде близ Берлина, длиною около трех километров. Это был первый электрический трамвай с питанием током через рельсы. Электромотор помещался под полом вагончика, между осями колес и вращение его передавалось при помощи стального троса ведущим колесам. На обеих площадках вагончика были установлены два рычага: один управлял обыкновенным механическим тормозом, а другой служил для управления электромотором, то есть скоростью его хода и переменой прямого хода на обратный.
Дальнейшее развитие трамваев пошло по тому же пути и устройство их остается в основном таким же. То, что пассажиры трамваев обычно называют мотором — механизм, находящийся на площадке вагона — есть только аппарат, регулирующий работу электродвигателя, который помещается между осями вагона и приводит их в движение.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Подобные же дороги одна за другой были построены в Оффенбахе, в Меглинге, в Вене. Впечатление, произведенное ими было далеко не таким, как от первых железных дорог. Долгое время они как-то не привлекали к себе большого внимания, может быть из-за дороговизны и неудобств, связанных с прокладкой провода в рельсах, и недостаточного развития электростанций, могущих подавать ток.
Лишь с дальнейшим развитием электротехники и с заменой проводки тока по рельсам очень простой воздушной проводкой, придуманной американцами, электрические железные дороги в виде трамваев, воздушных дорог и метрополитенов начали распространяться по всему миру с необычайной быстротой.
Немецкое изобретение, доработанное американскими техниками, возвратилось в Европу и, прежде всего, в Германию. Однако у немцев воздушная подвеска проводов встретила сильное сопротивление. Эстеты воевали против обезображивания улиц проволокой и столбами, а практики смотрели на них, как на помеху для движения. Американцы мало заботятся о красоте своих улиц. Вслед за воздушными проводами, они стали подвешивать на столбах и железнодорожные рельсы, вовсе не заботясь о том, что они действительно делали улицы чрезвычайно непривлекательными.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Уступая соотечественникам, Сименс и Гальске вновь обратились к подземной проводке тока и с такой проводкой построили трамвай в Будапеште. Однако дороговизна и неудобства этой проводки и пример американцев сломили сопротивление, и европейцы перешли на воздушный провод. Немецкое самолюбие старик Сименс удовлетворил тем, что американский контактный ролик, катящийся по проводу, был заменен более солидной, но едва ли более удобной и красивой, контактной петлей.
Электрическая тяга на железных дорогах была также впервые введена в Америке. Ближайшей побудительной причиной к этому послужили туннели с густым товарным движением, в особенности же туннели с подъемом. Подъемы вызывают интенсивную работу котлов паровоза и туннель наполняется при этом на долгое время дымом. Известен случай, происшедший незадолго до электрификации американских туннелей в старинном Джиовийском туннеле в Италии, длиною в три километра, славящемся своей плохой вентиляцией, когда машинист и кочегар задохлись от дыма, наполнявшего туннель. Поезд, благодаря крутому подъему, покатился обратно и наткнулся на шедший вслед за ним товарный поезд. Катастрофа сопровождалась гибелью пассажиров и огромными материальными убытками.
В Америке начали один за другим электрифицировать туннели на сильно загруженных линиях. Первым опытом этого рода была электрификация туннеля Балтимор — город на линии Балтимора — Огайо, ведущей из Филадельфии в Вашингтон. Это было в 1895 году.
Электрификацией удалось затем разрешить сложную задачу туннельных подходов к Нью-Йорку.