火车之所以只有一根线,是因为它利用了铁轨作为电流的回路。在电气化铁路系统中,火车上方的接触网提供的是单相电,而铁轨则作为零线(地线),与接触网一起形成了一个闭合的电路。火车上的受电弓与接触网接触,将高压电引入火车内部,然后通过车轮与铁轨的接触,将电流传递到铁轨上,铁轨再将电流通过地线回流到变压器,从而形成了一个完整的电流回路。
具体来说,火车上方的接触网带有25000伏(或55000伏)的高压直流电,这是火线。铁轨作为零线,因为它是接地的,所以电压为0。火车内部通过逆变器将这个高压电转换成三相电,供给电动机使用,从而驱动火车前进。
因此,虽然火车上方只有一根电线,但由于铁轨的存在,火车能够从电网中获取电能并驱动自身运行