交流用機関車では、何を連続的に変化させることができるため、直流用に比べて少ない動軸数で同等の粘着性能を発揮することができるか？
出力電圧
電気機関車 
 制御方式は、直流用や交流直流両用では、抵抗制御と直並列組合せ制御が一般的である。また、加速時の空転を少なくするため、ノッチの制御段数を増やしてきめ細かい制御を行なうバーニヤ制御が併用されることがある。交流用では一般的な低圧タップ制御のほか、整流器の機能を活用した無接点式のサイリスタ位相制御なども使用される。交流用機関車では、出力電圧を連続的に変化させることができるため、直流用に比べて少ない動軸数で同等の粘着性能を発揮することができる。
直流 
 直流電流を流すと磁場が発生する。市販品の乾電池一本でも方位磁針が若干反応するほどであることから、磁気を測定する場所およびその周辺では大電流で直流電圧をかけることを厳しく制限している。例えば鉄道について、東京周辺では直流電化がほとんどにもかかわらず茨城県にある常磐線取手以北や水戸線、つくばエクスプレスの守谷 - つくば間が交流電化となっていることや、関東鉄道の2路線が非電化なのは、気象庁地磁気観測所が沿線近隣にあるためである。 架空電車線方式 
 最近の新幹線では、高速シンプルカテナリー式が採用されており、銅に鋼心を入れた複合構造として機械的強度を高めるとともに、波動伝播速度を向上させたCSトロリ線を使用して、300 km/h走行まで対応が可能な性能を持つCSシンプルカテナリー式と無酸素銅にクロムとジルコニウムなどを添加して、CSトロリ線と同等の強度を持ち、導電率が高く、硬度が大きいため摩耗率が低く、摩耗時でのトロリ線の張替周期の延長やリサイクル性が高いなどの特徴を持つ、析出強化型銅合金トロリ線（Precipitation-Hardened Copper Alloy Trolley Wire. 略称PHC）を使用して、350 km/h域までの走行に対応が可能な高速性と経済性と両立したPHCシンプルカテナリー式 の2つがある。PHCシンプルカテナリー式では、吊架線とトロリ線の間に、高速性の確保とトロリ線の局部摩耗の低減のため、ダンパハンガー線とコネクティングハンガー線を取付けている。 直流 
 直流（ちょくりゅう、Direct Current, DC）は、時間によって大きさが変化しても流れる方向（正負）が変化しない「直流電流」のことである。同様に、時間によって方向が変化しない電圧を直流電圧という。狭義には、方向だけでなく大きさも変化しない電流、電圧のことを指し、流れる方向が一定で、電流・電圧の大きさが変化するもの（右図の下2つ）は脈流（pulsating current）という。直流と異なり、周期的に方向が変化する電流を交流という。 ダイヤグラム 
 混雑している路線でより多くの列車を運行するためには、閉塞区間の距離を見直す方法や、新型の運行保安装置にしたりといった方法がある。折り返し駅における計画はボトルネックとなりやすく、駅の配線を最適化したり、乗務員の折り返しを同じ列車ではなく後の列車にする「段下げ運用」を採用したりといった方法が採られる。また列車間隔が短い路線において乗降客数が多い駅では、2つの番線に交互に列車を停車させる相互発着を採用するところもある。 架空電車線方式 
 架線は集電装置の摺板の磨耗が偏らないよう、摺板に対して横方向に蛇行して張られており、それによるレール中心に対する架線の左右の片寄りを偏位と言う。実際には、直線区間では振止金具を、曲線区間では曲線引き金具を使用して、トロリ線とビーム・可動ブラケットの間に取付けることにより、トロリ線に左右の偏位をつけさせるとともに架線を保持させる。また、集電装置の摺板の摩擦でトロリ線も磨耗するため、トロリ線の使用限度が決められている。電圧が高い交流電化区間では、直流電化区間より架線を支持する懸垂碍子の個数や可動ブラケットと電柱の間に取付けられている長幹碍子の段数が増やされる。 架空電車線方式 
 カテナリー式の吊架線を、太く電流が流れやすい線条として「饋電線」と兼用させたものを饋電吊架式（フィーダーメッセンジャー）と呼んでいる。そのため、吊架線は饋電線と同じ硬銅より線を使用している。たとえば中央本線などの狭小トンネルで使用される π 架線方式がある。饋電吊架式の大きな利点として、線条数や部品点数を削減できることから、地下区間のほか、地下区間外（トンネル外）でも適用が進んでおり、東日本旅客鉄道（JR東日本）の「インテグレート架線」、西日本旅客鉄道（JR西日本）の「ハイパー架線」などの開発名称がつけられている例がある。また、成田スカイアクセス線の新規建設区間である印旛日本医大駅 - 根古屋信号場間では、饋電吊架式としては初の160 km/h走行に対応が可能な饋電吊架コンパウンドカテナリー式が採用されている。 架空電車線方式 
 日本では、架線に繋がる小滑車と錘に繋がる大滑車の2つが同軸に固定され、吊架線とトロリ線を一組の錘で引っ張る方式が取られている。それぞれの線の張力に差をつける場合は、2組のターンバックルと天秤式のヨーク（yoke）で調節する。 架空電車線方式 
 基本的な構造としては、鉄道車両などの集電装置（パンタグラフ）と接触して電力を供給するためのトロリ線、それを吊し又は支持するためのハンガイヤー・ドロッパ・吊架線・懸垂碍子・吊り金具である振止金具と曲線引き金具、それらを支持する電柱・ビーム・可動ブラケットなどの支持物で構成されている。直流電化区間では、確実な送電のために、変電所から「饋電線（きでんせん）」が架線に沿って敷設され、標準で250 m ごとに饋電分岐線（フィードイーヤ）によりトロリ線に接続される。トロリ線を吊り下げる方式のため、トロリ線の重量により弛みが生じ、支持間隔が長く、重量が重く、張力が低いほど、その弛みが大きくなる。車両の速度が低い場合には、トロリ線の弛みが多少大きくても、集電装置のトロリ線に対する追随性には問題ないが、車両の速度が高い場合には、集電装置（パンタグラフ）の上下動が激しくなって、トロリ線から離線するなどの障害を起こしやすくなる。そのため、架線には適切な張力を与える必要がある。 運動量 
 ポテンシャルが速度に依存するときもある。このとき直交座標系における一般化運動量はニュートン力学におけるものとは異なっている。 内燃機関 
 容積型内燃機関とは、燃焼ガスの容積変化(膨張)を利用するもので、クランク機構などにより回転軸出力として機械仕事に転換する内燃機関をいう。レシプロエンジンの場合、シリンダー（気筒）の内部で燃料を燃焼させ、燃焼ガスがピストンを押す力を利用する。このピストンの往復運動をクランクにより回転運動に変換し軸動力を得る。また、ロータリーエンジンの場合は、作動室内での燃焼後のガスの膨張によるローターの公転が、エキセントリックシャフトを回転させて軸動力を得る。