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魔法の国ザンス 登場人物
ビンク
第1･2作目の主人公。25歳の誕生日までに彼は魔法の力を示すことができなかったため、ザンスを追放されてしまった。マンダニアとの境界部で、昔追放された邪悪な魔法使いトレントに捕らえられ、彼のザンスへの帰還に同行することになる。後に魔法が関わっているもの全て（魔法および魔法的生物）の危害からビンクを守る「魔力無効」の魔法使いであることが判明した。しかし、魔法が関わっていなければビンクに攻撃できることが知られれば、かえって彼に危険が降りかかることになるため、魔法の力自身が己の存在を隠蔽しており、当初そのことは極一部の者にしか知らされていなかった。彼には全く魔法がかからないというわけではなく、偶然のような形で何かに守られ、あるいは救われて、結果として被害がないという形を取る。
ローランド
ビンクの父親。長老の一人であり、準魔法使い級の魔法である、睨んだ者の身体の自由を奪う「金縛りの凝視」の魔法を持つ。公の場では感情を表に表すことをせず、常に冷静沈着な人物であるが、ビンクにとっては理解力のある頼もしい父親である。
ビアンカ
ビンクの母親。準魔法使い級の魔法である、狭い範囲で5秒間だけ時間をとびこえることができる「再生」の魔法を持つ。夫のローランドに比べると多少、感情的で潔癖症な性格であるが、ビンクにとっては大変に愛情深い母親である。
カメレオン
魔法の国ザンス 登場人物
ビンクの妻。月の周期に従って容姿と知性が逆比例して変化する。その変化は極めて大きく、性格まで変わってしまうため、他者から見たら記憶を共有した別人のように変化する。美しく愚かなときは「ウィン」、中間状態は「ディー」、醜く鋭い知性の時は「ファンション」と名乗っている。彼女自身には解除することが出来ず、半ば魔法的生物となっている。
ドオア
ビンクとカメレオンの息子。無生物と会話ができる魔法使い。家の家具など、彼と接触の多い物体は影響を強く受けるのか、彼が側にいなくなってもしばらくは会話が出来るようになる。基本的に無生物はドオアに従うが、持ち主が存在する家具などの場合は、ドオアではなく元の持ち主に忠実なようである。後にある程度の動作をさせる(ドアに話しかけて開閉させるなど)ことも可能となった。トレント王の退位後、ザンス王位に就く。ハンサムではあるが、幼少時は王になることが半ば決定事項だったこともあり、トレント王と比較されることと、イレーヌにいじめられていたため、気弱で優柔不断な性格だった。
アイビィ
ドオアとイレーヌの娘。周りにいる生き物の能力・特性を強める力を持つ魔法使い。恋人はマーフィの息子グレイ。押しの強い性格は母親に似ている。
ドルフ
魔法の国ザンス 登場人物
ドオアとイレーヌの息子でアイビィの弟。自分自身が他の生物に変身する魔法使い。その際、トレントの変身とは違い心はドルフのままである。婚約者が決定するまでに、重大な事件があった。優柔不断なところは父親にそっくりである。
トレント
生き物を変身させる魔法使い。変身させられたものは、魔法の力も変身後の生き物と同じとなり、心も影響を受ける。かつて王位を狙ったが、敵対する人を容赦なく変身させるという邪悪なことをしたため、信頼していた部下に裏切られ、眠っているところを捉えられてザンスから追放された。マンダニア（19世紀フランス・アルル地方）で数年を過ごし妻子を得るが、彼女らが亡くなった後、再びザンスに戻ってきた。帰還後、長老たちにより能力と成長を認められ、アイリスと再婚し王位に就く。
元々は有能だが人を信じ切れない冷酷な性格だった。長いマンダニアでの生活の結果、人を信じるようになり、理知的で魅力的な人物となっている。
アイリス
トレントの後妻である中年の魔女。目くらましの魔女であり、小さいとはいえ島全体を覆うほど強力な幻覚を作り、視覚や聴覚だけでなく、味覚や触覚にまで影響を与える。権力欲に燃え傀儡に使える夫を探していたが、トレントと便宜的に結婚することで、結果として野心を満たした。
魔法の国ザンス 登場人物
当然、当初二人の間に愛情などは皆無であったが、双方が歩み寄る形でまっとうな夫婦生活をするようになり、最終的にはお互いを気遣い、心配しあうようになった。
イレーヌ
トレントとアイリスの一人娘。植物を瞬時に育て上げる能力を持つ。少女時代は準魔法使いレベルだった。ただし、ある事件の時には一時的に王位に就いた。のちにアイビィの出産に伴って能力が増したことにより魔法使いに昇格した。
美しくスタイルも良いが気が強くてすぐに手が出る女性であり、幼なじみのドオアと結婚することを生まれたときから決められていたこともあって、当初は彼に激しい敵意を抱いていた。後に相思相愛状態になって結婚した。
ハンフリー
ハンフリーは一時ザンスの王につき（夢馬の使命）し、現在でも生存し、ザンスに影響を与え続けている「情報の魔法使い」である。魔法の力についてははっきりしていない。彼は、ザンスの人や生物が抱える人生（怪物生？）上の難問について回答を与える。しかしながら質問者は、ハンフリーの元にたどり着くために3つの関門を突破し、回答をもらった後には1年間の奉公をしなければならない。
物語の騒動のほぼ全てに関わっている、最重要人物である。
ゴルゴン
魔法の国ザンス 登場人物
ハンフリーの妻の一人。セイレーンの妹。髪の毛が蛇となっており、顔（正確には目）を見た男性をゴルゴンの意思によらず石化させる魔法の力を持つ。その為、普段は顔をヴェール等で隠しているが、素顔は美人でかつ豊満で魅力的な肢体の持ち主。後に石化の範囲が牛乳にまで広がっており、チーズを作れるようになった（ゴルゴンが作るゴルゴンゾーラチーズという駄洒落である）。
ヒューゴー
ハンフリーとゴルゴンの息子。知的障害があり、腐った果物を召喚する魔術を使う。アイビィと共に冒険をしたときは、彼女の能力によって一時的に障害から回復し、まともな果物を召喚できるようになった。
チェスター
馬力応用学を専門としており、ハーマンの甥である。上半身である人体のルックスは見栄えしないが、馬である下半身はすばらしいという体の持ち主。セントールの例に漏れず、剣と弓の扱いに長ける。セントール族としては珍しく、魔法に対する嫌悪感は少なく、魔法のフルートを演奏する力を持つ。
『魔王の聖域』において、己の魔法の力を探るために冒険へと出発する。
チェリー
ヒューマノイドの歴史学を専門とするレディ・セントール。魅力的な顔立ちをした美しいセントール。ほとんどのセントール族と同様に、魔法に対する嫌悪感は強い。
しかし、彼女もまた魔法の力を持っていることが判明している。
ハーマン
魔法の国ザンス 登場人物
鬼火を操る魔法の力を使ったために追放されたチェスターの叔父。その力を使い生き物達を呼び寄せ、自分の命と引き換えにぴくぴく虫からザンスを救った。
アーノルド
セントールの島の文献学者。マンダニアでも一定の範囲で魔法を使えるようにする『魔法の通廊』の力を持つ。
チェット
チェスターとチェリーの息子。ドオアより少し年上。大きな物を小さくする魔法の力を持つ。小さくしたものは元には戻らない。
チェム
チェットの妹、母に似て美女であり、未知の地形について論文を書いており、メリメリの旅に同行する。地図を投影する魔法を使う。魔法を忌諱するセントール達の中で、結婚相手が見つからないのが悩みでもあった。
チェクス
チェムとヒポグリフのザップの娘。翼あるセントール。登場時には胸の筋肉と膨らんできた胸を取り違えていた。
チェイロン
翼あるセントールの雄。生まれた時代には翼あるセントールの雌がいなかったため、チェクスが誕生するまでの間頭脳サンゴの湖に封印されていた。
バリバリ
「骨まで食う人食い鬼を殺す」という悪霊の呪いから逃れるために菜食主義になった人食い鬼。
悪霊の女優ニンフ
バリバリの妻。イラクサみたいな髪にベトベトの肌をした人食い鬼を演じている悪霊。本当の姿は美しいニンフである。
メリメリ
魔法の国ザンス 登場人物
バリバリと悪霊の女優ニンフの息子。人間と人食い鬼のどちらにも変身できる。ただし、いずれも本物の人間ほど賢くないし、本物の人食い鬼ほど強くない。後にタンディと結婚。
エスク
メリメリとタンディの息子。「否定」の魔術（発生した事象や相手の行動に対して「NO」という事によりそれを無効化する）を使う。
ゾンビーの頭
死体をゾンビーとして蘇らせ使役する魔法使い。ルーグナ王の時代に生きていたが、あるエピソードにより現代に蘇る。本名はジョナサン。
ミリー
ルーグナ時代に死んで、ルーグナ城に出現していた幽霊。トレント王時代に蘇り、ドオアの乳母を務めていたが、後にゾンビーの頭の妻となる。異性を問答無用で魅了してしまう性的魅力の魔法を持つ（そのためドオアにとっては初恋の相手でもある）。
ハイエイタス
ゾンビーの頭とミリーの間に生まれたいたずら好きの双子の弟。あらゆるものに顔の器官を生やす魔法の力を持つ。
ラクーナ
ゾンビーの頭とミリーの間に生まれたいたずら好きの双子の姉。あらゆるものに文字を書き込み、また書きかえられる魔法の力を持つ。
マーフィ
物事の進行を妨げる力（いわゆるマーフィの法則を人為的に起こす）を持つ魔法使い。800年ほど前の時代でルーグナと王位を争った。あるエピソードを経て、ドオア王の時代に再び現れる。
バードヌ
魔法の国ザンス 登場人物
ルーグナ・ドオア時代の、物の性質を変えることなく、形のみを変える位相の魔法を使う準魔女。後に魔女と認定された。アイリスと同じかそれ以上の権勢欲を持ち、それが暴走してミリーが幽霊となる原因となった。いろいろあって頭脳サンゴの湖に保存されていたが復活し、マンダニア滞在中にマーフィと結婚した。
グレイ
触ったものの魔法の力を打ち消し、また打ち消した分をリバウンドさせられる魔法使い。マンダニアで生まれたマーフィとバードヌの息子。マンダニアでアイビィと知り合い、恋人となった。
クロンビー
王国の兵士。あらゆる探し物に対し、その方角を探知する「ものの所在をつきとめる力」の魔法を持つ。剣技と格闘に長けており、信頼する者には厚い友情を示すが、ある事情のために女性に対しては徹底的な不信感を持っている。
ジュエル
宝石のニンフ。クロンビーの妻。宝石を地中に埋める仕事をしている。感情に応じた匂いを出す魔法の力を持つ。
タンディ
クロンビーとジュエルの娘。感情が高ぶると癇癪球を投げる魔法の力を持つ。フィアントに襲われそうになったのを機に、ハンフリーに質問の冒険の旅に出て、メリメリと出会う。後にメリメリと結婚し子供をもうけた。
ボールガード
ハンフリーの所で人間に関する研究を行うため奉公していた、生真面目でおよそ悪魔らしくない学者の悪魔。
フィアント
魔法の国ザンス 登場人物
タンディに付きまとう男の悪魔。当初こそは紳士的だった彼の求愛は次第に犯罪的になった。ついにタンディと無理矢理コウノトリを呼ぶ儀式をしようとしたため、メリメリと戦いとなり、最終的に魂を闇の馬将軍に奪われてしまった。
メトリア
女悪魔。言葉をよく類義語と取り違え、それを指摘されると「何でもいい」と言うのがお約束となっている。
メンティア
メトリアから分離した半身。調子が狂っており、変身の際にはどこかおかしな点がある。
ウォゥ・ビタイド
ある地点に潜入するために「とてもかわいそうな女の子」に変身したメトリアの姿。後に一つの人格として成立する。
嵐の王
その名の通り、嵐を起こすなどの天候をコンロトールすることができる魔法使い。在任中には王位を狙うトレントをマンダニアに追放することに成功した。晩年は高齢のためか魔法の力が失われ、冷静な判断を下すことも困難となっていた。
ルーグナ
第四次移住時代に存在したザンスの初代国王。ものの持つ魔法の力を目的に応じて作り変えられる魔法の力を持っている。
ジャスティン
北の村に生えている記念物的な木。
声を発することなく離れたところに自身の声を届ける「声の投射」の魔法を持つ。
魔法の国ザンス 登場人物
かつては人間だったが、トレントに敵対したために彼の魔法により木に変身させられた。物事を客観的に捉えるため、村人からは良き助言者として尊重されている。トレント即位時に一度人間に戻ったが、ドオアの子供時代には木になっている。
谷ドラゴン
ザンスを南北に分断する『大裂け目』に住む巨大なドラゴン。蛇の様な胴体に六本の足とちっぽけな翼を生やしており、火ではなく高温の蒸気を吐く。とある事件により子供になってしまい、その際にスタンリーという名を与えられた。雌の谷ドラゴンもおり、そちらはステラ／ステイシーと名づけられている。
グランディ
ハンフリーが作った親指大のゴーレム。生命あるものとすべて会話ができる通訳の魔法を持つ。ハンフリーへの質問の代償として、魔法の源を探る旅に同行する。 当初は作り物の体だったが、2巻の冒険の結果、生身の肉体を持つに到った。
セイレーン
ゴルゴンの姉。 ダルシマーと歌を組み合わせることにより、男性のみを魅了する魔法の力を発揮できる。人間と人魚、どちらにも変身する能力を持つ。2巻に登場し、ビンク達一行を騒動に巻き込んだ。のちにメリメリの冒険に同行し、連れ合いとなる雄の人魚トリトンと出会う。
頭脳サンゴ
防腐の湖に住む魔法の源の番人。防腐の湖でいろんなものを保存する。他者の心に気づかれないように入り込むことができる。
ジャンパー
中年の雄クモ。タペストリーの世界に魔法でドオアが飛び込んだ際、その魔法の巻き添えをくって一緒に旅をすることとなる。
トロイ
通常は闇の馬将軍と呼ばれる。催眠ヒョウタンの世界の支配者であり、悪行に対する報いとして悪夢を見せる為、配下の者に悪夢の製造と配達を指導している。
コン･ピュータ
シロメ(pewter…puterと同音)細工から悪魔の手により作られた魔法の機械。
外界の影響に弱いことから洞窟内に設置されており、魔法の力はその洞窟内での事象を自在に操作できることである。
ナーダ
人面蛇身のナーガ族の王女。種族固有の魔法の力として、人間と蛇の姿に変身することが出来る。とある事情からドルフ王子と婚約する事になる。
センディング
コン･ピュータがマンダニアへと送り込んだ分身。マンダニアでも限定された範囲で事象の操作が可能なようである。
後にザンス国内に入ることとなり、コン･ピュータと同じく、洞窟内の事象を操作する魔法の力を持つ。
コン･パッション
コン･ピュータの同族。近くにある愛の泉の水の影響で、あらゆる物に恋をしてしまう。
コン･ピュータほどの完全な力は持てないらしい。
アイダ
魔法の国ザンス シリーズ構成
当初から3部構成となることが予定されていたが、第28巻から第2部に入っている。
サイドカー 歴史
四輪自動車がまだ高価で一般大衆に高嶺の花であった時、オートバイや自転車は実用的で手軽な足として使われていた。しかし、それらは大きな荷物を運ぶに適さず、また安全に多人数が搭乗することもできなかった。そこで、オートバイや自転車の横にもう一輪の車台を取り付けたサイドカーが考案された。
サイドカーの発祥は、19世紀（20世紀？）初頭のヨーロッパ（イギリス、フランス）である。当初、サイドカーは「スリーホイーラー（three wheeler）」とも呼ばれ、現在のトライク（trike）に相当する三輪オートバイのようなものが原型で、利便性と荷物の可搬性などをオートバイとして追求した結果、現在知られるかたちに落ち着いた。
その後、メジャーな存在になるにつれて、サイドカーに豪華な馬車風の屋根付き側車を付けたものが登場したり、トラックの荷台のようなものや、コンテナを積んだものも登場した。家族でドライブやピクニックに行く光景や、商売でたくさんの荷物を運送する光景、側車が露天屋台になっている物などが日常の光景として見られるようになり、その利用形態を色々と試行されながら発展していった。
サイドカー 歴史
第一次世界大戦から第二次世界大戦初期にサイドカーは軍用車両として多数が配備された。特にナチス・ドイツは、第一次大戦敗戦後のヴェルサイユ条約とヴァイマル共和政の影響で、それまで軍事利用可能な車両の生産に規制があったため、軍用四輪自動車が慢性的に不足していた。この不足を補うために生産コストが低く、3名の兵員を輸送できるサイドカーを積極的に採用し、偵察や兵員輸送に用いた。BMW R 71やBMW R 75、ツェンダップ・KS 750（独語版）という後世に名を残すいくつかの名車を生み、ソビエト連邦でもBMWのコピーであるIMZ・M72が生産された。
しかしその後、大量生産できる軍用四輪自動車が登場し、第二次世界大戦後はそれらの生産技術が民生用に転用されて安価で近代的な大衆車が市場に出回るようになり、サイドカー需要は大幅に縮小していった。
サイドカー 歴史
日本においては、1937年（昭和12年）に始まる日中戦争時に中国戦線に側車部隊が投入されたが、未舗装道路が多いためにうまく運用できず、サイドカーに対する評価は高くなかった。第二次世界大戦終結後はGHQにより、1950年（昭和25年）頃まで四輪乗用車の製造が規制されていたため、規制が比較的緩かった三輪自動車やサイドカーが安価な国民の乗り物として一気に普及し、サイドカーは非常にポピュラーな乗り物として、日本中にサイドカーを製造するメーカーがあった。GHQの規制撤廃後は四輪乗用車、特に軽自動車製造の気運が一気に高まり、諸外国同様にサイドカー市場は一気に縮小し、現在に至っている。日本語でオートバイのことを「単車」と呼ぶが、それは戦後間もない頃はサイドカーは現在よりももっと一般的であり、「サイドカーがついていないオートバイ」を区別して呼んだ名残りである。
日本などの先進国においては、日常生活でサイドカーに実用性を求める需要は大幅に縮小したが、独特の操縦性や希少性といった趣味性の高い乗り物としての人気は根強く、愛好家は少なくない。
サイドカー 形態
大きく分けて側車部分を外して走行できるか否かで分けることができ、日本では法規上の扱いが大きく異なる。
一般に、オートバイの左右どちらかの横にもう一輪の車輪を配置するフレームを取り付けて、乗車できる構造や荷物を積載できる構造とされている。乗車用の構造のことを「舟」あるいは「カー」と呼び、オートバイの右側に舟があるものを「右カー」と呼び、左側にあるものを「左カー」と呼ぶ。舟を取り付ける側は、一般に右側通行の国ではバイクの右、左側通行の国ではバイクの左である。対してオートバイを「本車」と呼ぶ。また、サイドカーが付いていない状態のオートバイを「ソロ」または「単車」と呼ぶこともある。ただし、舟を外して単車として走行するためには、各部のバランスを再調整しなければならない。
一般にサイドトライク、サイドトライカーといわれるオートバイの車体とサイドカーのそれぞれが独立した構造ではなく全体を一つの車体として設計としたものもあり、代表的な車種としてドイツのクラウザー・ドマニなどが挙げられる。
サイドカー 形態
未舗装路などでの走行を考慮して側車の車輪も駆動させるものもあり、常に側車も駆動するフルタイム型と任意に駆動を断接できるパートタイム型が存在する。代表的な車種として、ロシアのウラル･ギアアップ750などが挙げられる。パートタイム型のサイドカーの場合はディファレンシャルギアは装備されていないため「デフなし」とも呼ばれ、サイドカーの中では不整地を走行する能力が高いが、乾燥した舗装路などで二輪駆動のまま走行すると駆動系の部品に過大な負担がかかる。フルタイム型の場合はディファレンシャルギアが装備されていて、舗装路での駆動系への負担は軽減されるが、不整地を走行する能力もパートタイム形に比べると若干劣る。
サイドカー 特徴的な構成部品や機構
オートバイのフロントサスペンションとして一般的に採用されているテレスコピックフォークは横方向の荷重に対して不利な構造であるが、サイドカーは旋回時にバンクできないため、フォークに横方向へ大きな荷重がかかる。テレスコピックフォークに大きな横荷重が加わると、サスペンションの伸縮に大きな抵抗が発生して路面の凹凸による衝撃が吸収されにくくなり、前輪が跳ねるような挙動を示す。この現象は「ホッピング」とも呼ばれ、事故につながる危険性が高い。また、制動時には本車と側車の重量により前輪にかかる荷重が単車よりも大きくなる傾向にあるサイドカーでは、車体が前のめりになる「ノーズダイブ」が大きくなり挙動が不安定となる。
ホッピングやノーズダイブを解消するために、サイドカーにはアールズフォークが用いられる例も多い。アールズフォークは英国のアーネスト･アールズによる発明で、前輪の後方に回転軸を持つリーディングリンクフォークの一種である。前後左右への荷重をサスペンションリンケージが受け持つことで、高い横荷重を受けた場合でもスムーズにサスペンションが伸縮できる。また、制動時に生じるモーメントによりリーディングリンクがフロントサスペンションを伸ばす方向に働き、ノーズダイブを低減する。
サイドカー 特徴的な構成部品や機構
サイドカーは、本車のステアリングが持つ自己直進性と側車の走行抵抗によって発生するヨーモーメントとが拮抗し、しばしばヨー回転振動を発生する。この振動周期が車体のヨー慣性モーメントが持つ固有振動数と一致すると共振によって走行が困難になる場合がある。ステアリングダンパーによってステアリング軸の振れを減衰することで共振の発生を抑えられる。
近代の車種では設計や加工技術が進んだことで、フレームは単車として必要十分な強度を持たせて軽量化しているが、側車を取り付ける強度までは確保されていない場合が多い。そのために追加のフレームで補強する場合が多い。
サイドカーは単車よりも小回りがきかないため、切り返しなどで後退する機会も多い。しかし、単車よりも重いサイドカーを人力で後退させることは時間がかかり、困難な場合も多い。そのため、本車のトランスミッションにリバースギアを取り付けたものも珍しくない。あるいは、大型のバッテリーと側輪を駆動するモーターを搭載して、モーターの力で後退するものもある。一体型のサイドカーだと後退機構はあってもおおむねオプション装備。
サイドカー 特徴的な構成部品や機構
一般的なオートバイ用タイヤは車体をバンクさせることを前提に、断面が円形に近い形状で作られているが、サイドカーは車体をバンクさせないため、トレッドの中央のみが接地してタイヤの性能や寿命を活かせない場合が多い。このため旧来から平坦なトレッドを持つサイドカー専用タイヤが製造、発売されている。しかし現在の日本国内では入手が難しく価格も高い。また、サイズラインナップも少なく、近代の日本車には対応できていない。自動車用のタイヤを用いる例もしばしばある。
サイドカー 走行特性
サイドカーは左右非対称の乗り物であるため、右旋回と左旋回で旋回特性の差が大きく、直進でも加速や減速で大きなヨーモーメントが発生し、他の乗り物とは異なる特性を持つ。
側車の重心による影響を受けて加速時は側車側へ、減速時は側車のない側へ車体が向かおうとするヨーモーメントが発生する。特に、前輪ブレーキのみで減速すると本車の重心が前輪に対して側車寄りに動き、ヨーモーメントを増幅する。逆に後輪ブレーキで減速すると、本車の重心は後輪に対して側車とは反対の方向に動き、ヨーモーメントを相殺する傾向になる。駆動輪やブレーキが側車にもあると、この傾向は緩和する。
単車のオートバイは車体、すなわち車軸を傾けることでジャイロ効果によるヨーモーメントも利用できるが、サイドカーは四輪自動車と同様に前輪の舵角で発生するヨーモーメントだけで旋回する。しかし四輪自動車とは異なり、前述のように加減速でもヨーモーメントが発生するため旋回中に加減速を行うと旋回特性に大きな影響を受けやすい。こうした加減速によるモーメントを積極的に利用して、タイミング次第でスピンターンのような転回も可能である。
サイドカー 走行特性
また、一般的な四輪自動車よりも輪距（トレッド）に対する重心高が高いため、遠心力を受けて内側の車輪が浮く場合もある。側車側に旋回する場合は比較的簡単に側車が浮き上がり、回復不能な場合は転覆事故につながる。本車側に旋回する場合は比較的安定しているが、本車の後輪が浮けば操縦不能になり、極端な場合は前転事故につながる。こうした特性に対処するために、本車の乗員が自身の重心をカーブの内側の低い位置に移動させる姿勢をとる姿を見ることができる。サイドカーレースでは側車の乗員も車上で大きく姿勢を変えながら旋回する姿が見られる。あるいは、あらかじめ側車に砂袋やコンクリートブロックなどの死重を積んで対処する方法も見られる。
側車輪も駆動する二輪駆動のものは加減速による旋回特性への影響も小さくなるが、パートタイム方式のものはディファレンシャルギアが装備されていないので、二輪駆動での走行中は旋回時に駆動輪の内輪差により駆動抵抗が発生する。摩擦係数の高い路面ではタイヤを磨耗を早めたり、駆動軸の継手や軸受が痛みやすくなる。
サイドカー 実用的な用途
四輪自動車が高価であったり、政治的な理由で入手が困難な一部の国では、市民の実用的な交通手段としてサイドカーが利用されている。フィリピンでは、サイドカーを利用したタクシーも運行されている。
軍隊や警察組織などでは、四輪自動車よりも小回りの利く機動性と、単車のオートバイよりも高い運搬性能が着目され、斥候用や、要人車両警護用などとして採用される例は古くから存在する。
サイドカー モータースポーツ
サイドカーを使ったモータースポーツも存在する。一般にオートバイの操縦者は「ライダー」と呼ばれるが、モータースポーツ用サイドカーは必ず2名乗車で競技が行われるため、操縦者を「ドライバー」、同乗者を「パッセンジャー」と区別して呼ぶ。FIMスーパーサイド世界選手権では操縦者に「ライダー」の呼称を用いている。サイドカーを用いるモータースポーツではコーナリングの際にパッセンジャーの体重移動が通過速度に大きく影響し、ドライバーとパッセンジャーそれぞれが高い技術を持っていることのみならず、2名の呼吸がうまく合っていることが競技の好成績に直結する。カー側のブレーキをパッセンジャーが操作する事もある。
ロードレースに相当する競技は、ニーラーと呼ばれる非常に車高が低い特殊なサイドカーを使って行われる。ニーラーは、オートバイとサイドカーが、フレームやカウルなども含めて一体でデザインされたものとなっている。通常のオートバイとは異なり、ドライバーおよびパッセンジャーのいずれもがひざで体重を支えるような乗車姿勢をとる。ニーラーと言う名称は、その乗車姿勢から「跪く」を意味する英語の動詞ニール(kneel)に由来している。トップクラスではドライバー席がエンジン前方にある。
サイドカー モータースポーツ
モトクロスに相当するサイドカークロス、エンデューロに相当するエンデューロサイドカー、トライアルに相当するサイドカートライアル、スーパーモタードに相当するスーパーサイダー、スピードウェイに相当するサイドカースピードウェイがある。これらのカテゴリにおける競技車は、ニーラーに比べてオートバイの原型を残している。
サイドカー 日本における法規要件
排気量50cc、または定格出力600Wを超えるものを対象とする。
以下いずれの場合でも、側車に複数の車輪があるものも一定の条件下で『道路運送車両の保安基準の細目を定める告示（2005年6月1日）』に定義され、「側車付二輪自動車」または「三輪自動車」となる。
駆動輪が本車にあり、側車部分を外しても走行できる構造のものは道路運送車両法において「側車付二輪自動車」として扱われる。
側車を取り外し、または再度取り付けて公道を運行する場合には、車両法上の車格が変化する場合（特に後述の本車が原付二種格のもの）もあり、その場合都度ナンバープレートを取得・登録し直さなければならない。
250cc以下、車長2.5m以下、幅1.3m以下かつ高さ2.00m以下のものは「側車付軽二輪」で検査対象外軽自動車となり車検は不要、それ以外の側車付二輪自動車は「側車付オートバイ」で（二輪の）小型自動車となり車検が必要である。高速自動車国道および自動車専用道路も（法律上は）通行可能である。（ただし本車が原付二種格の場合については後述）
サイドカー 日本における法規要件
公道で運転するには本車の排気量または定格出力に応じた自動二輪免許が必要であり、乗車する全員にヘルメットの着用義務ある。交通法の交通規制上は本車の排気量または定格出力により区分される。オートバイの二人乗りについて規制対象となる運転免許歴（免許取得後一年未満）であったり、二人乗り禁止の道路標識がある場合（主に首都高速道路）であっても、2人以上乗車定員以下まで乗車可能である。
例えば高速道路を、後部座席が付いている単車側だけにヘルメットを被った２人が乗車して、側車には誰も乗っていない（または荷物のみ積む）としても通行可能である。過去に警察官が理解不充分で、反則切符を出した事例があるので注意されたい。
乗車定員は「車検証、保安基準適合標章または軽自動車届出済証に記載された人数」となる。
側車部分を外して走行できない構造であって3輪のものは基本的には道路運送車両法において「三輪自動車」の扱いとなる。
ただし、道路運送車両の保安基準の細目を定める告示（2005年6月1日）第1条、第2条 (PDF) により、次のものは例外として「側車付二輪自動車」として扱われる。
よって、次の区分により車格が定まる。
いずれの場合でも高速自動車国道および自動車専用道路は通行可能である。（ただし原動機が原付二種格の場合については後述）
サイドカー 日本における法規要件
運転免許については、車両法とは全く異なった要件で区分され、すなわち特定二輪車に該当せず、かつ側車部分を外して走行できない構造である場合には、交通法上、「三輪以上の自動車」とされる。
三輪以上の自動車とされる場合には、車格に応じた普通免許などが必要となる。ヘルメットの着用する必要はない。シートベルトが保安基準で設備されている場合には装着する必要がある。乗車定員は「車検証、保安基準適合標章または軽自動車届出済証に記載された人数」となる。
ここでは側車部分を外して走行できる構造であり、かつ本車が第二種原動機付自転車（車両法）、すなわち排気量50cc超 - 125ccまたは600W超 - 1kWであるものを対象として述べる。
この場合、側車を取り付けると、道路運送車両法において原動機付自転車ではなく「側車付二輪自動車」として扱われる。側車を取り外し、または再度取り付けて公道を運行する場合には、車両法上の車格が変化するため、その都度ナンバープレートを取得・登録し直さなければならない。
車長2.5m以下、幅1.3m以下かつ高さ2.00m以下のものは「側車付軽二輪」で検査対象外軽自動車となり車検は不要、それ以外の側車付二輪自動車は「側車付オートバイ」で（二輪の）小型自動車となり車検が必要である。
サイドカー 日本における法規要件
以上より、高速自動車国道および自動車専用道路も法律上は通行可能である（側車を取り外すと通行できない）。ただし50 - 125cc格では出力および車体強度が不足する場合もある。特に乗車積載実車で、対面通行の高速自動車国道の本線車道であって登坂車線がないもの等の上り坂等で50km/hに、または最低速度制限のある自動車専用道路の上り坂等でその最低速度に達しない速度しか出せない場合には、通行できない。また、道路標識の「小二輪」は「小型自動二輪車（交通法）および原動機付自転車（交通法）」でありこれは本車に適用されるため、「小二輪」を通行止め対象としている一般道路は通行できない（東京高速道路など）。
公道で運転するには本車の小型限定/AT小型限定以上の二輪免許が必要であり、乗車する全員にヘルメットの着用義務がある。オートバイの二人乗りについては規制対象となる運転免許歴であったり、二人乗り禁止の道路標識がある場合であっても、2人以上乗車定員以下まで乗車可能である。乗車定員は「車検証、保安基準適合標章または軽自動車届出済証に記載された人数」となる。
サイドカー 日本における法規要件
原動機が排気量50cc以下または定格出力600W以下のものは、側車付き2輪、または3輪以上のいずれであっても、車両法上は第一種原動機付自転車扱いとなる。この場合、側車部分を外して走行できる構造かそうでないかは無関係である。なお、道路運送車両法の保安基準から長さ2.5m、幅1.3m、高さ2mを超える事はできない。
側車の有無に関わらず原付格（車両法）であるためナンバー取得は自治体（市町村）役所等となる。ただし税区分および課税標識（ナンバープレート）の色や形式区分は自治体によっても異なり、更に側車の有無や仕様によっても税区分が異なる場合があるため、側車を取り付け・取り外しした場合の扱いは自治体に確認する必要がある。
車両法上原付であるため、高速自動車国道および自動車専用道路は通行できない。
道路交通法上の扱いについては、以下のとおりとなる。
側車部分を外して走行できない構造の3輪以上のもの
平成2年12月6日総理府告示第48号を満たす3輪のもの：原付（交通法）扱い
総理府告示を満たさない排気量20cc超 - 50ccまたは定格出力250W超 - 600W以下のもの：自動車（交通法）扱い、いわゆるミニカー (車両)
総理府告示を満たさない排気量20cc以下または定格出力250W以下のもの：原付（交通法）扱い
サイドカー 日本における法規要件
原付（交通法）扱いである場合には、原付免許で運転でき、乗車定員は1名（サイドカー部分には乗車できない）、法定速度は30km/hのまま、ヘルメット着用義務あり、原動機付自転車の二段階右折適用である。積載重量制限は単車と変わらず30kg以下である。なおミニカー (車両)扱いの場合については同項目を参照のこと。
自転車にサイドカーを付けた場合は以下の規制となる。ほか詳細は「軽車両」を参照のこと。
全国規制
普通自転車には該当しないため、歩道の徐行ないし通行ができない。つまり、歩道上の自転車レーンを通行できないし、また運転者が12歳以下の子供、高齢者・障害者であったり、「車道等の状況に照らして自転車の通行の安全を確保するため、歩道を通行することがやむを得ないと認められる」場合であっても、歩道の徐行ないし通行は認められない。
側車付きのため、自転車道（狭義）も通行できない。
道路全体を専ら自転車あるいは自転車および歩行者の通行に供用する自転車専用道路、自転車歩行者専用道路については、道路標識の設置主体が道路管理者である場合には、通行可。都道府県公安委員会による設置の場合は、通行不可。
歩道等のない道路や、路側帯（2本実線の歩行者用路側帯を除く）、車道の自転車レーンについては自転車単体の場合と同様に通行する。
サイドカー サイドカートレーラー
サイドカートレーラーは、サイドカーを備えたオートバイ等にトレーラーを連結して積載力を高めた運用である。法令的には日本においても可能である。
ファラデーの電磁誘導の法則
ファラデーの電磁誘導の法則（ファラデーのでんじゆうどうのほうそく、英語: Faraday's law of induction）とは、電磁誘導において、1つの回路に生じる誘導起電力の大きさはその回路を貫く磁界の変化の割合に比例するというもの。ファラデーの誘導法則ともよばれる。また、ファラデーの電気分解の法則との混同のおそれのない場合は、単にファラデーの法則と呼称されることもある。
ファラデーの電磁誘導の法則 概要
ソレノイド（単線密巻）コイルを貫く磁界に変化があったときのコイルの誘導起電力V は
となる。ただし、N は巻数で、ΔΦ/Δt は微小時間Δt でのコイルを貫く磁束の変化である。またここで起電力の正の向きを磁束の向きに右ねじを進めるときのねじの回転方向としてあるので、右辺のマイナスは、磁束の変化を打ち消す方向に誘導起電力が発生することを意味している（レンツの法則）。
この法則は、コイルなどの導体があるかどうかに関わらず任意のループ（閉経路、向きのついた閉曲線）に適用できる。
経路の時間変化がない場合、
ループ Γ に沿った電場の積分は、このループ内（ループで囲まれた曲面）を通る磁束の変化速度の符号反転となる。式では次のように書ける。
ここで E は電場、dl は経路の微小片、ΦB は磁束である。
注意点として、電磁誘導の法則は導線が動く（経路Γが時間変化する）場合にも適用されることがあるが、（E を静止系での電場と解釈するなら）上式は導線が動く場合はカバーしていない。
同じことを微分形で表すと次のようになる。B は磁束密度である。
この一般化された法則もファラデーの電磁誘導の法則と呼ぶが、マクスウェルの方程式の1つにもなっていることから、ファラデー-マクスウェルの式とも呼ぶ。
ファラデーの電磁誘導の法則 ファラデーのパラドックス
単極発電機において磁石を固定して金属の円盤を回転すると円盤の中心部と周縁部の間に起電力が生じる。同じ電気回路で円盤を固定して磁石のみを回転しても起電力は生じない。円盤と磁石を共に回転すると起電力が生じるという現象。(単極誘導)
国鉄103系電車
国鉄103系電車（こくてつ103けいでんしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が設計・製造した直流通勤形電車である。1963年（昭和38年）3月から1984年（昭和59年）1月までの21年間に3,447両が製造された。
本項では、インドネシアの鉄道会社（PT. Kereta Api）に譲渡された車両についても記述する。
国鉄103系電車 概要
国鉄初の新性能通勤電車として1957年に登場した101系を基本に、駅間距離の短い線区の運転やMT比1:1の編成を組成可能な経済性を重視し、当時の国鉄の財政・設備・保守などの各事情を考慮の上で設計され、3,447両が製造された。新造車3,447両のほか、20両が72系から、36両が101系から編入され、総数は3,503両であるが、後述する105系への改造や老朽化、事故廃車などにより、全車が同時に存在した時期はない。
基本的な構成は、前級に当たる101系を概ね踏襲している。切妻形車体・3枚窓による運転台のシンプルなデザイン・幅1,300 mmの両開き4扉・扉間7人掛け車端部3人掛けのロングシート・コイルばね台車はウイングばね軸箱支持・主電動機に直巻整流子電動機を用いた抵抗制御・MM'ユニット方式である。
本系列の設計は帝都高速度交通営団（現・東京地下鉄）東西線乗入用のアルミニウム合金製車両である301系の基本となったほか、地方電化路線用の105系にも応用された。
国鉄103系電車 概要
JRグループ発足時に、事故廃車2両と105系改造車65両を除いた3,436両が、北海道旅客鉄道（JR北海道）と四国旅客鉄道（JR四国）を除く各旅客鉄道会社に引き継がれた。その後老朽化による新型車両への置き換えによって廃車が進行し、東海旅客鉄道（JR東海）が所有していた該当車両は2001年（平成13年）、東日本旅客鉄道（JR東日本）が所有していた該当車両は2009年（平成21年）に形式消滅となっており、2024年4月1日現在残存するのは西日本旅客鉄道（JR西日本）が関西圏で運用する32両と九州旅客鉄道（JR九州）が筑肥線で運用する15両の合計47両である。
国鉄103系電車 概要
1957年（昭和32年）に国鉄初の新性能電車として登場したモハ90形（後の101系通勤形電車）は当時の民鉄の高性能車に匹敵する加速度・減速度などを備え、国鉄の通勤輸送力の要として期待された。しかし、試運転を重ねるうちに所定の加速度設定では電流が、き電設備に負荷をかけることがわかり、営業運転開始時から101系は本来の性能を出せず、オール電動車編成を持て余すことになる。初めての新性能電車の運転に対して、国鉄工作局も電気局も変電所容量や架線設備が適合するかのチェックを見落としていた。既に1957年（昭和32年）度にモハ90形が150両分予算計上されており、1958年（昭和33年）春から夏にかけて落成したが、量産車も本来の性能で運転できなかったことから全電動車編成のあり方に疑問がなげかけられる。モーター数を減らした編成で運転した方が車両新製費用が安いことから、1958年度の新製車からは、10両編成中2両をモーターなしの車両にした8M2T編成で増備されることとなった。
国鉄103系電車 概要
1959年（昭和34年）に入っても中央本線に101系が増備されていたが、基本8両編成を6M2T、付属2両編成を2Mという編成を組み、日中は基本編成の8両編成で運転されていた。1950年代後半の首都圏の通勤輸送の伸び率は年6 %以上であり、車両を投入して増発や増結をしても輸送量の伸びに追従できない状態にあり、少数の高性能な車両よりも多数の車両が必要となってきた。限られた予算内で多くの車両を作るには、製造単価の高いモーター車の比率を下げる必要があるため、中央線の101系の使用方法にも、付属編成はそのままで基本編成を4M4Tにした6M4T編成が可能かどうか、また他線区の編成両数から4両を1単位とした編成が組める方が都合が良いことから、MT比1:1による運転が可能かどうかの検討が始められる。
国鉄103系電車 概要
これらの観点から、1959年（昭和34年）11月に中央線営業列車にて主電動機温度測定試験が行われた。基本4M4T + 付属2Mという編成を用いたが、付属編成を分離した後の4M4T編成は日中の乗車率が少ない時でもモーター内の温度が上昇しており、101系ではモーター車とモーターなし車を半々で編成を組んだ、いわゆるMT比1:1の編成は、主電動機の熱容量不足のため不可能という結果が出された。同時に、編成はモーター車2両に対してモーターなし車1両 (2M1T) を基本に、場合によっては4M3T・6M4Tまでの編成に制約するという判断がなされた。また、この現車試験だけでなく、主電動機の熱容量を計算によって求めるRMS電流値による運転評価が1959年（昭和34年）秋頃から実用化され、MT比1:1編成のみならず、山手線のように駅間距離が短く発車してすぐに停車するような路線は、モーターを冷やす時間が少ないことから、101系は不利になった。
国鉄103系電車 概要
101系が設備面と主電動機の容量不足で今後の通勤線区に対して効果的な増備が行えないことから、国鉄本社運転局では「通勤電車の問題点」を1960年（昭和35年）2月にまとめ、次期通勤電車に対する要望として経済的で大量生産できる車両を挙げた。方向性としては、オール電動車形式による高性能車と回生ブレーキをセットに考える方法と、電動機の出力をアップしてMT比を1:1にして運転する方法が検討されている。回生ブレーキは勾配用抑速ブレーキとして国鉄でも採用実績はあったが停止用回生ブレーキは民鉄を含めても一般的ではなく、京阪電気鉄道が1959年（昭和34年）2月以降1650型の一部において搭載し、営業運転をしながら試験を続けており、その試験結果によって同年9月より回生ブレーキ付き2000型の営業運転を開始した。また、小田急電鉄では主電動機の出力を高めMT比を1:1とした2400形がデビューし、これまでのオール電動車による高性能車から、MT比1:1による高性能車へと変革をとげつつあった。構想にあたって回生ブレーキは京阪の研究結果を待つことにしたが、国鉄でも試作車を1959年（昭和34年）度中に落成している。
国鉄103系電車 概要
中央線の新性能化に大きく貢献してきた101系だが、1960年（昭和35年）には別の問題が発生した。旧形国電に比べてパンタグラフ当たりの集電電流が大きくなったことによる架線への影響である。中央線の101系化率は同年4月には84 %に達し、101系の通過両数が増えたことから中央線の架線温度を上昇させ、架線の摩耗が激しいだけでなく、夏場などには架線溶断の危険性も浮上した。この問題は、架線を平行に並べるツインシンプルカテナリー方式を用いることで改善できることもあり、中央線と中央・総武緩行線の工事を行った。
国鉄103系電車 概要
101系の問題点を克服し、標準形通勤電車を設計するための基礎資料として、1960年（昭和35年）3月末に回生ブレーキを搭載した101系910番台を試作し、同年6月から回生試験を開始した。試験の結果、初期費用が高いこともあり、回生による消費電力量の削減などを照らし合わせて考えても、大量生産しなければならない通勤形電車に搭載することは不適切との結果となった。また、小田急2400形が採用しているのと同じ120 kWのMB3039A形電動機を101系2両に搭載し、1961年（昭和36年）1月に中央線や山手線で試験を行った。結果として、回生ブレーキを採用できない状態で主電動機のみをパワーアップすることはできないため、国鉄の1961年度技術課題では回生ブレーキ試作車を大阪環状線に転じて、編成単位での長期試験を行うことも検討された。
国鉄103系電車 概要
1960年（昭和35年）初頭から選考に入った101系に代わる次期通勤電車は、101系の失敗を繰り返さないためにも、様々な試験を重ねたうえで電気局など多数の関係者も含めて慎重に仕様を決める必要があり、それまでの通勤輸送改善のための車両増備は101系に頼らざるを得ない状況にあった。国鉄の整備計画である第一次5ヵ年計画での車両増備が、予定の390億円に対して321億円と予算不足にあったことから、101系を10両中モーター車8両という構成から10両中モーター車6両にして、製造費の高いモーター車を減らすことで少ない予算で多くの車両を通勤輸送に投入した。これを実現させるには編成を基本8両編成から7両編成に減車しなければならないため、東京鉄道管理局の日中輸送力の検討結果を待って決定された。その結果、昭和35年度本予算では101系のモーターなし車のみ88両が製造され、101系の編成替えを実施し各線の輸送力増強に充てられた他、中央線では11月21日のダイヤ改正にてオール101系化がなされた。
国鉄103系電車 概要
一方、首都圏の通勤事情は悪化し、1961年（昭和36年）1月には中央線朝ラッシュ時に56分30秒という過去最高の遅延を記録するなど、「交通地獄」の様相を呈してくる。この状態を緩和するため、同年秋から山手線に101系を4M3Tで投入を開始した。101系の性能上、山手線などで使用する場合はモーターに電流をあまり流すことが出来ないため、電気ブレーキをカットすると共に、力行時の限流値も低く抑える必要があり、旧形国電よりも運転速度は遅くなったが、101系は両開きドアであることからラッシュ緩和に効果があること、山手線から捻出される旧形国電を他の路線の増結用に回すことができること等の利点を買われたものである。このように103系の設計がまとまるまでの間、中央線用に設計された101系を性能的に適さない山手線や総武線などに増備されたのはラッシュ輸送改善のためであり、101系を入れても新性能電車投入のスピードアップなどの効果が薄いため、これらの通勤路線に適合した仕様でMT比1:1を実現し低費用で大量量産する新形通勤電車が必要となった（詳細は国鉄101系電車#計画の頓挫参照）。
国鉄103系電車 概要
101系では当初全M車編成で3.2 km/h/sという加速度が目標とされたが、6M4T化により2.0 km/h/sの加速度と3.0 km/h/sの減速度になった。新形通勤電車の投入候補線区のうち、次期車両の投入予定4線区（右表○印）に関して検討した結果、高加速度のメリットが大きくないことが明らかになってきた。輸送力向上のための運転時隔短縮が本来の目的であり、高加速度は駅間での運転速度を高めて閉塞区間を速く通過することで次の列車を早く通すという考え方に基づく要求だが、これを達成するためには実際には高減速度の方が重要ということが判明したため、2.0 km/h/sの加速度に留め、3.5 km/h/sという減速度を目指すことになった。
国鉄103系電車 概要
国鉄では列車同士の追突を防止するために列車の進路を閉塞という区画で区切り信号機により追突を防止する信号保安というシステムを用いた。列車と列車の運転時隔を縮めるためには前を走る列車が駅に停車中に、後続の列車が進行信号で走行する必要があるが、ラッシュ時は客扱いに30秒以上停車する駅もあり、運転時隔を2分以下とするには駅から先行列車が迅速に発車し、後続列車が進行信号で駅に進入するシステムが必要となる。京浜東北線と山手線が同一線上を走っていた1952年10月よりラッシュ時に各々3分40秒間隔、双方合わせると1分50秒間隔運転を開始した際には、後続列車に進行信号を現示し停車時間を確保するために一部の駅のホーム中間に信号機を増設した。モハ90形通勤電車においては、高加速度にて駅から早く発車し運転時隔を縮めようとしたが、電力設備が追いつかず、旧形国電とさほど変わらぬ加速度に落ち着いたが、運転時分を短縮するにはホーム中間に信号機を設ける方法は効果的なことから、京浜東北線と山手線が分離運転を始めた1956年11月19日以降も大部分の駅にホーム中間信号機を設置したが、それ以外にも信号機をこれまでの赤・黄・緑の3灯現示以外に25 km/h以下での進行を指示する警戒信号（黄 + 黄）や65 km/h以下で進む減速信号（黄 + 緑）などの多灯信号機を導入し駅手前に短い閉塞区間を設けるなどの措置を講じた。
国鉄103系電車 概要
ホーム中間信号機が設置してある線区での運転時隔は、列車最後部がホーム中間の信号機を通過するまでの走行時間が重要となり、その場合は4.0 km/h/sの高加速度でも2.0 km/h/sの加速度でも運転時隔に差がないことが判明した。ホーム中間に信号機がある場合、後続列車への影響は駅を出た列車の最後尾がホームを出た先にある出発信号機を通過する時間ではなく、ホーム中間の信号機を通過するまでの時間が重要となり、ホーム中間の信号機は列車停止位置の最後尾から100 m以下であるため、列車の起動加速度を究極まで高めても効果が低いためだ。運転時分の算定にはブレーキ初速度やホーム中間の信号機の位置、列車の長さなど、いくつかのパラメータを与えれば求まる計算式があり、それらを様々な条件を当てはめてシミュレートした結果、起動加速度2.0 km/h/s・減速度2.5 km/h/s程度、ブレーキ初速度60 km/h程度、ホーム中間の信号機を設けていることが適していることがわかった。これらのことから、新形通勤電車の設計にあたっては、起動時の電流量が多くなり電力設備に負荷をかける加速度を高めるのではなく、加速度は低く2.0 km/h/s程度に抑え、ブレーキ減速度を3.5 km/h/sと高めにとることにした。
国鉄103系電車 概要
なお、場内信号機の建植位置は、運転保安設備基準規程により駅の列車停止位置より150 m以上外方と決められているが、表の路線は特例としてホーム中央などに場内信号機を設置した。1961年（昭和36年）当時の山手線品川 - 新宿 - 田端間でホーム中間に信号機が設置されていたのは一部の駅だけであったが、1974年までに全駅でホーム中間に信号機の整備が完了している。
101系が中央線など駅間距離が長い路線でないと使えない電車になってしまったのは、オール電動車で設計されていたものをモーターの付いていない車両を編成中に増やしたことによるモーターの過負荷が原因である。特に通勤線区は駅間距離が短い路線が多いため、101系電車で運転しようとすると、モーター車の比率を高めるか限流値を下げて運転速度を落とすしかなかった。これは、101系に用いられているMT46Aという主電動機の熱容量が小さかったからである。熱容量にはモーターの絶縁材が大きく関わっており、MT46Aの温度上昇限度は電機子が特別B種の120度まで、界磁がH種で150度までの制約があり、電流を流した時に発生する熱は電流の二乗に比例するため、大きな電流を流して加速度を高めると電動機の大きな過熱を招いて絶縁材の寿命が短くなる。温度が8度上がるだけで絶縁材の寿命が半減するという「8度半減則」という法則もあり、許容温度以上の負荷使用は、特別な場合を除き避けなければならなかった。
RMS電流は求める線区の運転曲線から列車の電流量を計算により求める手法である。その列車が実際に運転を行った後は、主電動機の温度が上昇するが、これを最初から一定の電流を流して同様な温度上昇になる数値を計算により求めることともいえる。よって、その列車が運転曲線通りに運転できるかどうかは、RMS電流を計算して主電動機の連続定格電流以下か、一時間定格電流の80 %以下の電流値であることが求められる。ちなみに、基準運転時分作成のための速度定数業務では速度定数査定基準規程（昭和39年12月10日）によって様々な条件が課せられるが、主電動機の温度制限に関する第33条の内容は下記の通り。
限流値を一時間定格電流以下に設定して運転する旧形国電と違い、MT46以降の電車用主電動機は電流の過負荷に対する耐性が一時間定格電流の160 %までで設計されており、起動電流を大きく取って加速度を高めると、モーターが過負荷運転になる場合もあった。そこで1959年（昭和34年）の秋頃から、主電動機の温度上昇限度をオーバーせずに運転線図を作成し運転計画を立てることが当然となり、RMS電流計算により推定することが基本となった。
前述のように、101系をモデルチェンジした新型車両では回生ブレーキの採用や出力の増強が見送られ、運転時隔や架線への影響、消費電力量などの経済性なども含めて通勤用途に適した主電動機を新たに設計することになった。消費電力量や起動電流の面からは定格速度を低く取る方が良いが、低く取りすぎると力行率が増して回復運転余力がなくなるほか、高速運転のために極端に界磁を弱める必要が出たり、電気ブレーキ使用時に過電圧になる問題があった。これらを勘案し、標準形通勤電車用としてMT55形主電動機を開発した。回生ブレーキの採用は定期的に発生する維持費用の低減をはるかに上回る試算になったため見送られた。
103系通勤電車用としては、端子電圧375 VのMT55が設計された。想定される速度域や消費電力量などを考慮し、全界磁定格回転数は1,250 rpmで103系に搭載した場合の定格速度は33.5 km/hという中速形の電動機となった。
新型通勤電車の概要がまとまると、どの線区に投入するかが焦点となった。1962年（昭和37年）6月頃には本系列を山手線に投入するのか、捻出される101系の転用先をどうするのか早急に決めるべきだという議論がなされた。
1962年秋の山手線8両化のための変電所増強では、101系6M2Tの限流値300 Aでの運転を想定しており、限流値を350 A → 480 Aにするための変電所増強計画が提案・検討された。変電所増強時点で、本系列4M4Tで限流値415 Aの場合、101系6M2Tの限流値480 Aでの運転とほぼ同等の所要時間で運転を行うことが可能と判断されたため、本系列の山手線投入を早急に決定しなければ、不要な変電所増強を行うことになる。このため1962年10月には国鉄本社運転局・営業局・電気局・工作局などにより「新型通勤電車の投入線区について」がまとめられ、103系の投入線区を山手線・京浜東北線・総武緩行線に絞り込んで議論が続けられた。その結果を踏まえ、同年11月5日の常務会にて本系列は山手線に投入し、101系を総武緩行線に転用することが決定された。
1962年11月15日に渋谷・東京などの変電所増強が完成し、11月19日のダイヤ改正から山手線の一部8両編成化が行われた。電動車比率が上がったことから限流値は300 Aのままとされ、山手線一周の運転時分は5M3Tの旧性能車よりも20秒短縮できたが、変電所増強が完了するまで、新性能化がされながらも旧性能車並に制約を受けざるを得なかったのが、当時の首都圏電力事情である。
1963年（昭和38年）3月25日先行試作車1編成が落成し、9か月に渡る試運転を繰り返した後、12月28日より営業運転に入った。試運転では問題が発生していたものの、早急な新車投入が求められていたことから、最低限の手直しで量産車を発注している。1964年（昭和39年）5月より量産車（ウグイス色）が山手線に配置され、1964年度で202両が製造された。捻出された101系（カナリアイエロー）は中央・総武緩行線に転出し、別途新製された先頭車2両を組み込み10両編成で運用された。
103系は1964年以降の国鉄における通勤用の標準車両として大量に製造され、直流通勤形電車はもとより日本の鉄道車両としても最大の車両数を誇り、1970 - 1980年代（昭和40 - 50年代）の首都圏や近畿圏など日本の都市圏通勤輸送を支えた。JR化後は3500両近い103系がJRに承継されたが運用線区の変更や置き換えなどが行われた。
103系は大量に生産されたが、何の目的で製造されたかという製造名目がある。年度計については早期債務や1次債務での発注は年度初めに投入される部分であるが、1960年代前年度末までに入っていたことがあり、それに従い、年度末までに投入された予算は年度をまたいでも前年度で計上しているものもある。