mteb/JQaRAReranking huggingface dataset:
ポータブル電源: ポータブル電源(ポータブルでんげん)とは、可搬型のバッテリーで外部電源により充電を行い、蓄電された電気を電気製品・機器に供給可能な電源装置である。略して「ポタ電」とも言う。
自然放電: ニッケル・カドミウム蓄電池(ニカド電池)やニッケル・水素蓄電池などの二次電池では、容量一杯に充電しても、時間の経過と共に徐々に電気の量が減り、取り出せる電気は少なくなる。例えば、1か月で、電気の量が数十パーセント失われる事も珍しくない。そのため、充電しておいて、非常時に備えてしまっておく、という使い方には向かない。尚、非常時に備えた使い方として、平時はトリクル充電を行って満充電状態を保ち、非常時に電源を二次電池に切り替えて用を足す方法もとられるが、機器側の回路が複雑になる。また、自然放電が大きいことから、流通している間に電気が大幅に失われる。そのため、一般には充電せずに出荷し、消費者が購入してから手許で充電を行って、実際の機器で使用する。二次電池を内蔵するビデオカメラやデジタルカメラ等の機器では、しばらく使わないで置くと自然放電が進み、撮影時間が短縮される。
電力計: 電力計(でんりょくけい、英語: wattmeter)は、電力を測るための電気計器である。
埋蔵電力: 埋蔵電力(まいぞうでんりょく)とは、企業などの自家発電施設による発電能力の最大規模から、自家消費する電力を除いた余剰電力。2011年の東日本大震災に関連した電力不足問題において、当時の首相である菅直人などが関心を示したが、燃料コストや送電網など複数の問題があり容易には利用できないと考えられている。企業などの自家発電の余剰分という定義のほか、旧一般電気事業者(および旧卸電気事業者)以外の発電能力の余剰と説明される場合があり、旧特定規模電気事業者が埋蔵電力として説明される場合もあるが、明確には定義されていない。
充電器: 使用前に取扱説明書を読む必要があり、自動的に充電を停止する回路がついているか、そうでないかを確認する必要がある。 リチウムイオン二次電池は、過充電に対するマージンが極端に少ないので、大手メーカーの電子機器類に付属する純正の充電器は、大抵は、充電制御回路がついているので自動で充電完了となる。なお、単品で(ホームセンターや、安物を並べて売っている雑貨屋などで)極端に安価で売っているものは充電制御回路がついていないものがあり、これは要注意であり、規定時間でコンセントから抜かないと火災の原因となる可能性がある。リチウムイオン電池は(ほぼオーダーメイドのように設計されており)電子機器ごとにサイズ、形状が異なるので、基本的には電子機器に最初から付属する形になっていて、その充電器にはその電子機器の電池だけがはまり、他の電子機器の二次電池の充電には(はまらないので、基本的に)使えない。
無停電電源装置: 常時商用電源に同期した交流を定電圧定周波数制御インバータで発生させるものである。インバータの機能が完全に失われた場合は、商用電源に無瞬断で切り替えることが可能である。従来は高炉排熱を利用した製鉄所の汽力発電所と電力会社との電力融通システム(売買電システム)に用いるものなどに必須であったが、近年では家庭用太陽光発電システム、燃料電池発電システムに用いるものなどにも必須になっている。商用電源と無関係に定電圧・定周波数の交流を定電圧定周波数制御インバータで発生させるものである。回路構成が簡単で安価、短寿命の部品を少なくすることができることから長寿命である。パーソナルコンピュータや医療用モニタなどの小型の機器に用いられるようになってきている。
パワーコンディショナー: また、停電時でも日射があれば、パワーコンディショナーの自立運転機能で、完全な停電状態を回避することができる。なお、停電時は規則により、自家発電装置から系統に電力を流せないので、自立運転機能は単相100Vで、家庭内コンセントとは独立したコンセントから電力を供給する。なお、自立運転機能を持つパワーコンディショナーは住宅用の9.9kW以下のモデルがほとんどである。
漏電: 漏電では、最も直接的な現象に感電が挙げられる。特に家庭用商用電源では電流で負傷したり致死の危険もあるため、注意が必要である。絶縁破壊に至っている機器を知らずに使用したり素人修理や改造して使用し、感電するケースは後を絶たない。また、台所や風呂場など水を使う場所で利用していて、事故に遭うケースも少なくない。また、電流が流れる電気回路はジュール熱で熱を帯びるが、設計された耐熱温度を超えると、発火により火災を起こす。火災に至らないまでも絶縁皮膜が融け、漏電やショートを起こす場合も少なくない。いわゆるたこ足配線でテーブルタップなどの先に幾つもの消費電力が大きい家電(暖房器具や掃除機など)を接続して使うと、安価なテーブルタップや長いケーブルは熱を帯びる。接続して使用する機器の合計消費電力にも注意を払う必要がある。
PowerNow!: このためユーザーは、モバイルのときは消費電力を下げるために低周波数で、コンセント接続時で潤沢に電源が取れる場合は高周波数で、という状況に応じた作業を意識せずとも、自動的に行えるようになった。
ポータブル電源: 一般的にはスマートフォンの充電用外部電源として多用されているモバイルバッテリーの内蔵蓄電池を大容量化したもので、充電は家庭用電源やソーラーパネル等で行い、AC(100V~110V)電源出力に対応するなど多機能化したものを指す。
電源: ごく単純な機器を除けば、電気製品はソケットから供給される電力をそのままは使わず、電源回路で機器に適した形態の電力に変換する。電源回路には、機器内に組み込まれているもの、ACアダプタとして分離されているもの、単一の機器となっており電源のない機器に接続するものなどがある。PC/AT互換機の電源は交換可能な電源ユニットとして規格化されており、現在主流の規格はATX電源である。
真空管: なお、初期の真空管は全て直流電源により動作させるものであったが、後にそのヒーターについては、低圧の交流でもそのまま用いることのできる傍熱型に改良された真空管が登場し、広く交流により動作させるようになったことから、ヒーターを動作させるための低圧の交流もしくは直流を供給する電源のことを、ヒーター電源と別呼するようになった。なお真空管の欠点の一つには、ヒーター(フィラメント)の寿命や、特に電力増幅用真空管ではヒーター電流を多く必要とすることがあり、1970年代頃までの真空管を用いたアマチュア無線用無線機等に、機器全体を動作させる「POWER(電源)」とは別に「HEATER(ヒーター)」表示のある電源スイッチが設けられていたものがあったのはこのためである。このスイッチを入れておかないと、真空管に通電されないので受信部分は動作しても送信が出来ない。
不足電圧継電器: 上記のことに使われることが多い。しかし、過電圧継電器としての機能はない場合が多いので、必要な場合は別途設置する必要がある。また、動作電圧のほかにも、動作時間も設定でき、50msから長いもので30秒以上と広範囲に設定できるものもある。
電源モジュール: 電源モジュール(でんげんモジュール)とは、電源回路だけが1つの構成単位として独立した電子部品のことである。電気製品では電源回路は必ず含まれるが、製品ごとに個別に開発・製造するより仕様が同じなら共通の電源回路を使用する方が合理的であり、場合によっては他社の電源回路を購入する方がコストや手間が省ける。
ノートパソコン: なお、頻繁に充放電を繰り返したり過放電するなど利用条件次第でバッテリは保証期間内であっても容量が低下する場合もあることから、メーカーでは消耗部品扱いで保証対象外とする場合がほとんどである。ノートパソコンに付属するACアダプターは、外部電源による動作および内蔵バッテリーの充電のために使用するが、ノートパソコンが携帯される機器として、販売されている(購入した)地域を離れた海外旅行や海外出張にも持ち出される場合もあることから、世界各国の電源事情に対応、電圧や交流周波数の違い(100~240ボルト、50/60ヘルツ)を自動的にノートパソコンの機能に即した電圧で直流の電流に変換できるよう設計された製品も見られ、またコンセント形状も様々な規格が存在し国・地域によってまちまちであることから、プラグ変換で対応する製品も見出せる。
電源回路: 電源回路(でんげんかいろ、英語:power supply)とは、入力電力から必要とされる出力電力を生成する電力回路である。電力変換回路とも呼ばれる。入力から出力の間に変換されるものには、電圧・周波数・力率・波形・直流-単相交流-三相交流などがあり、また入出力の絶縁のために用いられることもある。広義では電池も含めることがある。
ワインディングマシーン: 電源は、直流モーターの場合は電池や電源アダプターを使用し、交流モーターの場合は家庭用電源(日本の場合は交流100V)を使用する。電池式のメリットは構造が簡単なこと、静かなこと、電源コードがないため金庫内などでも使用可能なことである。直流モーターでは、永久磁石がモーター回転子の外側に装着されており、モーター周辺に常時磁場が存在するため自動巻腕時計の嫌う帯磁への危険性を配慮する必要があるが、大多数のワインディングマシーンが採用する音響用マブチモーターでは作動電圧が低い(4.5V - 7.5V)こととモーターのシェルに軟鉄鋼を使用し防磁対策がなされているため帯磁の危険性は低い。家庭用電源式のメリットは強力なこと、駆動が安定していること、電池交換の必要がないためその分省力化できることである。
パワーコンディショナー: 太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールで発生した直流電力が接続箱に集められ、逆流防止ダイオード・直流側開閉器を介して、パワーコンディショナーへと供給される。 パワーコンディショナーに入力される回路毎の電圧を一定にするために、昇圧器(ストリングスコンバータ)を各回路間に入れる場合もあれば、昇圧機能自体がパワーコンディショナーに内蔵されている場合もある。これにより、屋根等に設置する太陽電池モジュールの枚数や出力にある程度の幅をもたせて、システムを組むことが可能となっている。日本の場合、戸建て住宅に供給されている電力は単相三線200 Vの交流が標準となっている。単相三線200 V方式では、単相100 Vと単相200 Vの機器が使用できる。当然、家電製品もそれを前提に設計されており、ここに電圧や電流の不安定な電気が流れてると家電製品にも悪影響を与えてしまう。
ワット: これは家庭において注目される電力が、白熱電球などにおける消費電力であったことに起因する。電球や電熱器を購入する場合、消費電力で光量や熱量の目安を付けることが多かった。逆に、半導体設計に関する値である「Thermal Design Power」が、日本語では熱設計「電力」と訳され、消費電力の指標と見られることもあるが、これは本来ヒートシンクなどの設計に用いる、「単位時間あたりに半導体が発する(=冷却器で処理する必要のある)熱量」の値である。
充電: コンデンサの電極間に電圧を印加することにより、充電が行われる。蓄電池と違い、充電において化学変化を伴わず、誘電分極によって電荷が蓄えられる。
時計: 一方、動力については、電池交換の手間を省くため、腕時計の分野では手の動きから力を取り出して発電機を駆動して電気を得る方法 (Automatic Generating System, AGS) や、文字盤や盤面以外の部分に組み込まれた太陽電池などにより発生した電気を、二次電池もしくはキャパシタに充電しながら作動するタイプが出てきている。時計は趣味的な収集の対象ともなっており、クォーツ式や電波時計が全盛の時代であっても、あえて日時計を集めて庭に置いて眺める愛好家や、あえて機械式時計を収集したり日々それを身につけることを愛好する人々もいる。また時計は電子機器の多くにも内蔵されている。これは、ビデオの録画予約や、電子レンジの加熱時間など、タイマーとして使われる。
トレードオフ: また、ビデオカメラでは、高い計算能力をもつ処理装置を使用すると今度は消費電力が大幅に上昇し、これを補うためにバッテリの容量を増やすと今度は重量が増大するといった別の問題も生じ、電源コンセントで使用する据え置き型の機器に比べてさらに厳しい制約を受ける。これらは、時間と品質とは別に、処理性能対コスト、処理性能対消費電力、処理性能対重量のトレードオフの関係にある。このように、使用する目的や条件とさまざまなトレードオフを考慮に入れながら、何を重視しどのようにバランスをとるかを取捨選択していく。
ボタン型電池: ボタン型二次電池は、自身で充電機能を持つ小型機器に使われている。単独で店頭では販売されず(部品として単独で入手できるものはある)、専用の充電器も存在しない。NEC PC-9801、PC-9821シリーズのバックアップ電池は大半の機種がリチウムボタン型二次電池(VL2330またはML2430)のため、20年以上たった現在でもノーメンテナンスで稼動可能な要因のひとつとなっている。
SoftBank 009Z: 充電しながら使うと電源が勝手に落ちる
無停電電源装置: 無停電電源装置は、主に、商用電源から電力を受ける装置、電力を蓄積する装置と、前2者のいずれかから一定規格の電力(一般的には、商用電源と同様のもの)を供給する装置で構成される。接続している商用電源が断になったときは、機器に蓄積していた電力を供給し、瞬時電圧低下や停電が機器に対して起こらないようにしている。なお現在では、瞬時電圧低下は特に雷によるものが多く、雷サージ対策として用いられることが多いが、無停電電源装置自身は概ねサージ防護機器ではなく、雷サージを受けると故障するので、別途、サージ防護機器と併せて使用する必要がある。対応できる停電時間は、数分 - 30分程度のものが多い。無停電電源装置の能力を超える長時間の停電に対しては、別途、発電機などと組み合わせるか、停電後、無停電電源装置から電力の供給が続いている間に、コンピュータなどの需要機器の使用を終了させるといった措置が必要である。
停電: また、家電に組み込まれたタイマーや時計が一斉に停止し、設定内容が消滅したり、電力が復旧してもビデオのタイマー録画などが事前に設定した所定時間に動作しないなどの状態となることがある。このほか熱帯魚や活魚を飼育している場合には外部電源による電気製品は使えなくなるため空気の供給や水温の調整に注意が必要となる。家庭内の電熱器具(アイロン・ドライヤー・電気ストーブ)は電源を付けたまま停電となると、停電から復帰して通電が始まった際に使用状況によっては火災の原因となることがあるため電源を切っておく必要がある。タイマー内蔵機器については確認や再調整が必要になる場合がある。また、安全装置(オートロック、火災報知器等)については復旧確認が必要になる場合がある。人間の視覚では感知できない僅かな時間の停電、電圧の低下でも、情報機器を扱う現場や工場では大きな障害を招くことがある。
電気回路: 電気回路(でんきかいろ、英: electrical circuit)は、電気を利用するために電源、負荷などの回路素子を導体で接続したものである。
電力: 電力(でんりょく、英: electric power)とは、単位時間に電流がする仕事(量)のことである。なお、「電力系統における電力」とは、単位時間に発電機等によって発電され、送電線によって送られ(送電)、そして電気器具によって消費される、単位時間あたりの電気エネルギーを言う。国際単位系 (SI) においてはワット W が単位として用いられる。なお、電力を時間ごとに積算したものは電力量 (electric energy) と呼び、電力とは区別される。つまり、電力を時間積分したものが電力量であり、量の次元としてはエネルギーに等しい。
電気二重層コンデンサ: 放電時に放電しつくす使い方をしない場合には、充電装置には定期的に初期化処理を行なう制御回路を加える必要がある。電力用電気二重層コンデンサは、供給側の内部抵抗が低いために大電流が流れても電圧がそれほど下がらず、感電した場合に大きな電力となって犠牲者に襲いかかることになる。30Vから100V程度で命の危険があると考えられる。 電気二重層キャパシタを内蔵する装置を充電状態でメンテナンスする場合には、注意が必要となる。
ポータブル電源: 充電しつつ出力が可能、もしくはパススルー機能からの瞬時切り替えが搭載されたモデルでは無停電電源装置と同様の運用が可能となる。これらは高度な業務用向け製品程の信頼性は無いが、一般家庭や小規模オフィス等で防災も兼ねて普段より充電しながら利用することにより万一の停電時でも電子機器の急なシャットダウンを防ぎつつ、その後も復電まで大容量バッテリーとして運用可能なことから企業向け防災用品とともに普及が見られている。
振り子時計: 飾りとして動く振り子が付いたクォーツ時計が存在する。振り子駆動の消費電力がクオーツ時計の消費電力よりはるかに大きく、振り子駆動と時計駆動の電池を共用すると時計としての電池寿命が振り子駆動に引きずられ短くなってしまうため、振り子駆動と時計駆動には容量が異なる別の乾電池が用いられる。振り子の動作は時計の動作に無関係であり、外部からの過度の振動や電池消耗などで振り子が停止していても時計として機能している場合が多い。逆に時計部の電池が切れていても振り子が動いている場合もあるため、振り子を正常動作の確認用の機能とすることはできない。
親子時計: 親時計は、古くは振り子式、やや下っては電源同期式とした。近年ではクォーツ時計だが、精度を要する場合は電子回路的に温度補償したものか、恒温槽を使用する(水晶発振子は温度依存性がある)。外部に依存する場合は電波時計(電波時計#その他の電波を使った時計も参照)、近年ではNTPを利用したコンピュータ・ネットワークによる同期もある。放送局など、外部の信号源に依存できなかったり、さらに精度を要する場合はルビジウムや原子時計など特殊で高精度な時計を利用する。そういった目的の設備では、多重化されることも多い。停電発生時のために蓄電池を内蔵するものも多い。親時計は、標準品ではDC(直流)24V 360mAを1回路とし、この回路数によって子時計の接続台数が決まる。(子時計は通常1台で12mAを消費するので、1回路当たり子時計を30台まで接続可能である。
ホットプレート: 家電製品としては比較的消費電力が大きいため、テーブルタップなどで他の器具と併用した場合、コード配線の過熱などが生じる場合がある。
アンペアブレーカー: アンペアブレーカーとは、日本の電力会社と世帯との間で契約された電力、すなわち「契約アンペア値」を超える電流が流れた時に電気の供給を自動で止める装置のことである。
パイロットランプ: また事故は無くとも通電して電力を消費している状態のままコンセントから抜かずに放置すれば、その電力の費用だけ無駄になるため、節電の意味からもこの機能は重要である。 なお、通電中であることを示すパイロットランプは、戦後の高度発展期に発売された電化製品には大抵付けられていた。今でも、一部の純正品にはパイロットランプがあり、逆に社外品はそれが無いという状態が見受けられる。使用される電灯(発光体)では、それぞれに利点と欠点があるため、必要に応じて使い分けられる。ネオン管は、電圧が高くないと点灯できないが、球切れの心配がなく、また商用電源を抵抗をはさむ等簡単な回路で入力できる。
電力: 電気回路において電力を供給する装置を電源 (electric source)、電力を消費する装置を負荷 (electrical load)と呼ぶ。直流回路の中でも特に電圧や電流が時間的に変化しない定常電流の回路においては、電力は時間に関わらず交流とは、時間ともに大きさと向きが周期的に変化する電圧または電流を言う。そのため、三角波やのこぎり波も交流となるが、大きさが時間と共に正弦波 (sine wave)状に変化する交流を特に正弦波交流と呼ぶ。交流回路に代表される電圧や電流が時間的に変化する回路においては、電力も時間に依存して変動をすることから、定常な場合と違って様々な量が定義される。ここで、電圧の波高値 (peak value)を Vm、電流の波高値を Im そして周期 (period)を Tとする。
無停電電源装置: 停電時の補助電源として二次電池や電気二重層キャパシタなど(以下、単に「二次電池」と表す。)電池を使用するものを静止型無停電電源装置といい、フライホイールを用いたものは回転型無停電電源装置という。小規模電源用には古くから真空管を用いた静止型無停電電源装置が実用に供されていたが、真空管では大電流を得ることが困難であるため、大規模電源用には過去、回転型無停電電源装置が実用に供されていた。その後、半導体デバイスの進歩に伴って静止型無停電電源装置でも大電流を得ることが可能になり、今日では大規模電源用にも静止型無停電電源装置が一般的となっている。今日の無停電電源装置には、データセンターなどで使用される大型・集中型のものと、パーソナルコンピュータなどの個人用機器などを含め、小規模なサーバー用や医療用モニタなどに用いられる小型・分散型のものがある。
充電: 低圧・高圧の電路に送電がなされ、対地間・相間に電圧が生じていることを充電しているという。電気分野において、保安や安全に関わる文脈で多用される。電気・電子技術の学術用語ではない。電路の充電の有無を確かめるには、検電器を用いるのが一般的である。また低圧電路の場合には電圧測定も兼ね、テスターを用いることもある。高圧電路の場合、断路器・開閉器・遮断器などで給電を断ったあとも残留電荷が残っている場合がある。残留電荷による感電事故防止のため、短絡アース線などで対接地間(A種接地など)を結び残留電荷をなくすことが必要である。この操作のことを放電接地という。
商用電源周波数: なお、乗用車などで交流100Vの家電品を使用可能にする車載用インバータ(DC12/24V→AC100Vへの変換器)の中には、比較的小出力(概ね300W以下)のものには、電源周波数55Hzのものも多いが、これは国内の商用電源周波数50Hzと60Hzの中間を取っており、比較的低消費電力の製品(おおむね150W以下で、ノートパソコンや小型のテレビ・照明・ゲーム機・電気カミソリなどの低電力の理美容器具など)で、50/60Hz表示の製品に限って使用するなどの条件がある。
ATX電源: ATX電源は、市販のデスクトップPCに組み込まれている他にも、自作パソコン向けや既存製品の改造、修理用などとしてユニット単体がパソコンショップ等で販売されている。ATX電源は、総出力や電力変換効率といった電気的な性能の他にも、冷却機構の差などに起因する静穏性や、コンデンサの品質などに起因する信頼性と寿命の差、配線ケーブルの取り回しや装飾的な機能を含むオプションの有無など多様な製品が存在し、これらの要素によって価格も大きく異なる。安い製品では2千円前後から高価なものでは数万円のものまで存在し、高級品では概ね保証期間が長く設定されている。AT規格電源との最大の違いは、その操作方法にある。
パワーコンディショナー: パワーコンディショナー(パワコン)は、太陽光発電システムや家庭用燃料電池を利用する上で、発電された電気を家庭などの環境で使用できるように変換する機器であり、インバータの一種である。ソーラーパネルなどから流れる電気は通常「直流」であり、これを日本の一般家庭で用いられている「交流」に変換することで、通常利用可能な電気にすることができる。なお、外国ではインバータやラインコンディショナーと呼ばれることもある。
電力:  なお、同じ日本の家庭の消費電力の内訳でも、夏で最大需要が発生する日の日中(14時ころ)の消費電力の内訳は、資源エネルギー庁推計によると、エアコン53 %、冷蔵庫23 %、テレビ5 %、照明5 %だとのことである。国ごとの大まかな統計資料は「消費電力」の記事に掲載している。電力を節約すること、電力消費量を減らすことを節電という。全エネルギー供給に占める電気エネルギーの割合を電力化率という。
電力: 上記は電圧・電流ともに正弦波の場合であるが、ダイオードなどの非直線性素子が入った回路においては電流が正弦波とはならず、説明が複雑となる。基本は瞬時電圧と瞬時電流から瞬時電力を求め、それを平均することによりまず有効電力Pを求める。また、電圧Vの実効値と電流Iの実効値の積から、皮相電力Sが求められる。さらに、皮相電力と有効電力、無効電力Qの関係式を変形すると、皮相電力と有効電力から無効電力が求められる。非直線性回路では、電圧が正弦波であっても電流に高調波成分を含むことになり、従来力率改善に用いられた同期調相機や電力用コンデンサでは十分な改善効果が得られないだけでなく、電力用コンデンサなどに障害を与える場合がある。特に、コンピュータなどに内蔵されるAC-DCコンバータや、省エネルギーのためのインバータ制御機器が問題になる。
無停電電源装置: いずれにしても無停電電源装置には高い信頼性が要求されることから、概ね、専門家による定期予防保守により長期継続使用をするものと、規定期間の使用、いわゆる「使い切り」にしたものの二つに分かれる。無停電電源装置の価格は、規模・保守性などの要素によって決まるが、一般に大型・集中型になるほど高価になる傾向がある。信頼性確保の手段には、故障や保守点検時も正常に給電するためのインバータや二次電池の冗長設置、インバータの機能が完全に失われたときに、商用電源に無瞬断で切り替えることが可能なバイパス機能などがある。しかし使用部品数の増加は故障率を上げる原因となるため、できるだけ少ない部品数で必要な信頼性を確保する配慮がなされる。
自然放電: 電池に蓄えられている電気の量が、電池を使用していないにもかかわらず、時間の経過と共に徐々に減る。減り方は、電池の種類や、環境によって左右される。一般に温度が高いほど減り方が早い。乾電池は、製造時に保持している電気が、時間の経過と共に徐々に減り、取り出せる電気が減る。1年で数パーセントの減少と言われる。長期間保存した乾電池では未使用であっても起電力を失い、使えないという事も珍しくない。このため乾電池には消費期限が定められていることも少なくない。リチウム電池は、一次電池の中では自然放電が少ないという特徴を持つ。このため、時計用ICの駆動などに用いられる。また「長期間放置しても劣化しにくい」という特徴から、防災用ライトなどにも利用される(→懐中電灯)。
無停電電源装置: 無停電電源装置(むていでんでんげんそうち)とは、停電などによって電力が断たれた場合にも電力を供給し続ける電源装置である。日本では一般に、商用交流電源に接続して使用する、交流入力・交流出力のものをUPS(英: Uninterruptible Power Supply)と呼ぶことが多いが、本来は入出力の種類に関係なく、入力断に対して出力が断(off)にならない電源装置の全てを示す。このため日本では、交流出力の無停電電源装置と直流出力の無停電電源装置を区別するため、交流出力のものをCVCF(英: Constant Voltage Constant Frequency、定電圧定周波数)電源と呼ぶこともある。以下、交流入出力のものを中心として述べる。
消費電力: テレビに関しても、1990年代などは大型・薄型化が進み、機種によっては電力をかなり消費し、機種ごとの消費電力の差も大きくなったので、消費者も消費電力を強く意識するようになり、消費者の心理を意識せざるを得ない家電販売店も店頭の展示に消費電力をしっかり明記するようになり、省エネに向くとされる液晶タイプが奨められるようになった。特に2000年代や2010年代になって人々の省エネへの意識が高まると、想定年間消費電力(一日何時間見ると想定した場合の年間消費電力の推算値)なども詳しく数値化して表示するようになり、またLEDが安価になりバックライトに導入する機種が次第に増えると、「同じ液晶画面方式と言っても、バックライトが蛍光管発光方式なのかLED発光方式なのかで、消費電力が全然違う。バックライトの寿命も違う。
ACアダプタ: 電力会社から供給される商用電源は、一般的に100V又は200V以上の交流である。それに対して、電力を消費する電気製品の側は、3~12V前後の直流を使用するものも多く、変圧器や整流器、安定化回路などからなる電源装置によって、一旦低電圧の直流に変換する必要が生じる。この電源装置を物理的に分離、独立させたものがACアダプタである。通常、電子機器と呼ばれる部類の電気製品で利用されることが大半で、建物に固定されている照明機器や洗濯機のような電化製品と呼ばれる部類の大型の電気製品で使われることはあまり無い。ACアダプタは元々、トランジスタラジオのような電池駆動の可搬(ポータブル)型電子機器で使われる機会が多かったが、今日では熱源の分離、設計の容易さなどの理由から、電池駆動ではない電子機器・小型の電化製品でもACアダプタが利用される機会は増えている。
電力: 専門用語では、「電力」とは単位時間に電流がする仕事(量)のことである。単位はW (ワット) であり、電圧Vの電源から電流Iが流れているとき、電力はV・Iという式で表せる。つまり電力は、電圧と電流の積である(物理学概念の分類体系で言うと、仕事率 (power) に分類される)。→#定義と公式なお、一般用語(非専門用語)では、「電力」が、電気の形で伝えられるエネルギーを指していることも多い。なお専門用語ではこのエネルギーに関しては「電力量」と呼び分けて区別している。電力は電池(← 化学エネルギー)、発電機(← 運動エネルギー)、太陽電池(← 光エネルギー)などにより、それぞれのエネルギーから電気エネルギーに変換される。これを総称して発電と呼ぶ。発電された電力はそのまま使うか(自家使用、または自家発電)、または電力網に投入して遠隔地に送り、需要のあるところで使われる。
電気計器: 電気計器(でんきけいき)は、電気諸量の測定のための計器である。
接触器: 接触器(せっしょくき)は、電動機などの電力機器の起動・停止のために、電力回路を開閉する電力機器である。
突入電流: 白熱電灯などは、電源投入直後はフィラメント (filament) がまだ冷たいためにその抵抗が小さく、それゆえに大電流が流れる。発熱してフィラメントが温まると抵抗が大きくなるために流れる電流は小さくなるのである。大容量の平滑コンデンサやデカップリングコンデンサを持つ機器の場合は、電源投入時にまずそれらのコンデンサを充電する必要があることが突入電流の原因となる。電源投入時にはコンデンサは充電されていないことからゼロボルトの定電圧源と等価であり、大電流が流れる事となる。コンデンサの容量が小さければ、回路のインダクタンスの関係で電圧が完全に上がりきる前に充電されてしまうので悪影響は少ないが、特に大容量の場合には注意が必要である。
無停電電源装置: バッテリー自体の値下がりにより、防災の観点から一般家庭や小規模な事務所でも万一に備えて設置される場合が増えている。詳しくはポータブル電源を参照。
スマートメーター: スマートメーター(英語: smart meter)は、電力をデジタルで計測して通信機能を併せ持つ電子式電力量計である。
ばね: ばね自体が電気回路の一部となる場合もあり、そのような用途では導電性のよい銅合金ばねが使われる。電気を得るためのコンセントには銅製の薄板ばねが組み込まれており、この薄板ばねがプラグとの電気的接続およびプラグの保持を行っている。これによってプラグが容易には取れないようになっており、なおかつ適度な力でプラグを抜くこともできるようになっている。電気回路・電子回路中のリレーやスイッチでも、電気的な接点をばねが担っている。ノートパソコンや携帯電話といった電子機器類は高度な軽量化や小型化を求められるため、それらの中にあるリレー・スイッチ・コネクタなどで使われる薄板ばねにも同様に軽量化や小型化が求められ、結果として懸架装置用ばね並みの高強度を持つばねが使われることもある。照明やリモコンなどのスイッチも、その動作にばねを利用している。
電力: このことを利用して最大電力を常時監視し、設定した契約最大電力に近づいたらアラームを鳴らし、人の手で消費電力を節減する簡易なサービスから、ビルまるごと人の流れ等を監視し冷暖房を必要なところに絞ったり、ピーク時間を避けて冷暖房の電源を入れ、ピーク時は冷暖房を止めることで最大電力を抑えるビル管理システムのようなエネルギー管理システムもある。このようにして『節電』された電力はネガワットと呼ばれ、実質的に蓄電や発電をしたとみなせる。また時々刻々のネガワットを取引する市場での売買対象になる。
電力機器: 電力機器(でんりょくきき、electric appliance)は、電気を利用するために必要な、様々な機器類の総称である。電力機器は、発電、電気エネルギーから他のエネルギーへの変換、蓄電、電圧変換・力率調整、電力の接続・遮断などを行う。電気機器(electric device)とも呼ばれ、両者はともに"電機"と略される。
電気二重層コンデンサ: このことから判るように、電気二重層コンデンサを充電する場合には、コンデンサ側の電圧に合わせて充電しないと、充電効率は極端に悪くなる。また仮に、発電機側の電流供給力に余裕がある状態で空の電気二重層キャパシタを充電しようとする場合には、電圧に関係なく大電流が流れるために短時間で充電が完了できるが、これが商用電源網のような他の利用者がいる環境でブレーカーが電流を遮断しなければ、短絡と同じように付近の電圧降下を招き、場合によっては停電と同じような効果をもたらす恐れがある。 また、充電終了直前ではコンデンサ側の電圧が高く、充電装置側もそれに対応して高い電圧となることから、充電電力 V*I はそれまでとは違って大きな値となるため、充電装置の供給電力が足らなくなる恐れがある。 このことから、電気二重層キャパシタの充電装置は一定の制御機構を備える必要があり、不用意に商用電力網には接続できない。
榎本忠儀: スマートフォン、タブレット端末機器、等の携帯機器では待ち受け時(待機時)でもリーク電流が流れ、電力を消費する。この電力を待機時消費電力(Pst)と呼ぶ。電源を切れば、この問題は解決されるが、SRAMやDelay Flip-Flop(D-FF)に記憶されたデータは消失してしまう。この問題を解決するため、待機時のデータ保持とリーク電流削減を両立できる自己制御電圧レベル変換回路(特開2002-288984)(2002年)を開発した。本回路はSVL(Self-Controllable Voltage Level)回路と呼ばれ、SRAMやD-FFが動作している時、記憶回路に規格電圧(V)を加え、停止している時、記憶回路にVよりvだけ低い降圧電圧(V-v)を供給する。
保守点検用電気計測器: 保守点検用電気計測器(ほしゅてんけんようでんきけいそくき)とは、電力機器・電子機器・電気回路・電子回路などの保守・点検を行うための携帯型電気計器である。
ファラド: ただし、このような大容量の素子は、電子回路における受動素子としてではなく、もっぱら二次電池の代用としてバックアップ電源(小は機器内のメモリー内容のバックアップから大は無停電電源装置用)や電動フォークリフト、ハイブリッドカーの動力用など電力の貯蔵に使われている。
チャージコントローラー: まず先に、鉛蓄電池などバッテリーから先に接続する。その次にソーラーパネルへ接続する。いずれも直流機器であるため+(プラス)側から順番に接続することになる。外す場合は逆に-(マイナス)側から外すことになる。バッテリーとチャージコントローラーの間には、不慮の事故に備えてヒューズを接続する必要がある。大半のコントローラーには内部保護用ヒューズが内蔵されているが、それより小さい容量を使用するのが望ましい。
自動車用電池: 充電制御器の故障あるいは充電器を誤って設定して充電電圧が高くなり過ぎると、過剰な酸素ガスと水素ガスが発生する。この電気分解によって水が失われ、電解液の密度が上がる。正極で放出された酸素は、鉛格子の有害な酸化(腐食)につながる。充電不足は自動車用電池の劣化の主要な原因である。開回路電圧が約12.5 V(12.4 Vとする文献もある)を下回ると充電が不十分と判断される。現代的な車は、ECU、時計、ラジオ、スマートエントリー、防犯装置、ドライブレコーダーの駐車監視機能など、エンジンが動いていない時にも電力を消費している。平均静止電流が0.02 Aとすると、車を動かさなければ、電池は1日に0.5 Ah、1週間で3.4 Ah、1か月で少なくとも15 Ahの電力を失う。したがって、静止電流によって1日に失われる電力はエンジン始動に必要な電力(0.1 Ah)の2倍以上となる。最大0.
不足電圧継電器: 電圧降下や停電の原因として考えられるのが、等がある。100V/200Vの一般家庭ならさほど問題はならないが、旋盤やマシニングセンタなどの工作機械を使用している工場の場合、モーターの回転速度の低下により品質保持が難しくなるといった品質的な問題のほか、モーター自体が起動しなくなってしまうという場合がある。また、最近は自動化が進んでいるので、ロボットや制御用のパソコンが長時間停止してしまい、多額の損失が発生した、といったことも考えられるほか、病院や診療所の生命維持装置が停止してしまうリスクも考えられる。これらを防ぐために、不足電圧継電器が使用される。機種によって異なるが、例えば、本体のツマミを200Vにあらかじめ設定しておけば、監視箇所の電圧が200Vを下回った時に、自動的に発電機を起動させる制御が可能になる。
ポータブル電源: 計画的な運用や短期間の防災目的として評価が高いポータブル電源ではあるが、日本国内でも複数のモデルで発火事故や爆発事故が発生している。ポータブル電源はモバイルバッテリーのような電気用品安全法(PSEマーク)による規制は存在しないため2021年現在では見た目ではその製品がどのような安全機能が搭載されているか等の判断は行えない。
消費電力: 一般家庭の電化製品の中で、1990年代から特に消費電力を著しく低下させたのは冷蔵庫である。その結果特に、2000年代に入ると「新しい消費電力の少ない機種に買い換えることが省エネに繋がる」「10年など、長い目で見ると、買い換えたほうが、冷蔵庫代を含めても、トータルで計算するとかえってお得になる新機種がありますよ」といった訴求方法で購入意欲を高める戦術がヒットし、各社が消費電力の低さを全面に押し出しPRを行った。ただし、消費電力の測定については各社にバラツキがあり問題視されることもある(「冷蔵庫#日本での歴史」を参照のこと)。
不良電解コンデンサ問題: 不良電解コンデンサ問題(ふりょうでんかいコンデンサもんだい)とは、電解コンデンサの製造上もしくは設計上の欠陥により、正常な使用条件であるにもかかわらず本来の寿命よりも大幅に短い期間で電解コンデンサが故障する現象である。PCのマザーボードに搭載されている液体電解コンデンサがよくこの問題として話題になるが、実際には各種電子機器で起こり得る問題である。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: つくばエクスプレス(TSUKUBA EXPRESS、略称ならびに路線記号:TX)は、東京都千代田区の秋葉原駅と茨城県つくば市のつくば駅を結ぶ、首都圏新都市鉄道(MIR)の鉄道路線である。『鉄道要覧』における正式路線名は常磐新線(じょうばんしんせん)であるが、案内上は全く使用されない。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 東京都心と筑波研究学園都市の間を結ぶ鉄道構想をもとに、当時鉄道通勤事情が悪化していた日本国有鉄道(国鉄)常磐線の混雑解消および首都圏の宅地供給を目的として開発され、2005年(平成17年)8月24日に開業。関東地方の主要幹線の中では最も歴史が浅く、既成市街地の地上における用地買収を避けて約25%の区間が地下に建設された。起点側の秋葉原駅 - 八潮駅間は南千住駅から荒川橋梁(北千住駅 - 青井駅間)までを除いて地下線であり、終点のつくば駅も地下駅となっている。地上区間は全て高架または掘割構造であり、踏切が存在しない。最高速度130 km/h(通常125 - 129 km/h)と高速で運転を行っており、秋葉原駅 - つくば駅間58.3キロメートル (km) を最速45分(快速)で結ぶ。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 曲線においても半径820 m以上で130 km/h運転を可能としており、表定速度を高めた。列車種別ごとに、路線図や時刻表などで用いられる種別色とともに示す。最終列車は行先表示器に最終である旨の表示を行っていた(例: 「普通│(最終)つくば Local Last/Tsukuba」)が、2016年10月以降は省略されている。2009年10月まで駅に掲示されている時刻表には通過列車を示す―(横線)が表示されていた。2012年10月15日ダイヤ改正時点での日中1時間あたりの運行本数は以下のようになっている。折り返しを行っている駅は、秋葉原駅(起点駅)とつくば駅(終点駅)、引き上げ線のある八潮駅と守谷駅の4駅である。以前は北千住駅でも折り返しを行っていたが、2022年のダイヤ改正で北千住行きが消滅したことにより、定期列車では折り返しをしなくなった。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 現状ではJR等他の鉄道事業者との線路の接続が一切無いため、車両の搬入時は土浦駅から総合基地まで陸送で搬入している。TX-3000系については、越谷貨物ターミナル駅から陸送で搬入している。2005年(平成17年)8月24日の開業時からTX-2000系第60編成において列車内無線LAN接続の実験運用が行われていた。開始時の利用可能区間は秋葉原駅 - 北千住駅間であったが、2006年(平成18年)3月14日より秋葉原駅 - 南流山駅間の10駅9区間で公式に利用可能となり、同年7月20日には全区間に拡大された。利用可能な編成については、第59編成を皮切りにTX-2000系全編成に順次拡大された。この実験運用は同月末をもって終了した。2006年(平成18年)8月24日からTX-2000系全編成において秋葉原 - つくばの全区間で商用サービスが開始された。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 運行時間帯は5時3分 - 翌0時47分。秋葉原駅 - つくば駅間の全線運転と秋葉原駅 - 守谷駅間の区間運転の2本立てを基本としている。これは需要のほか、電化方式の区分(直流・交流)による使用車両の違いも大きい。八潮駅始発・終着や守谷駅 - つくば駅間の区間運転もある。列車種別は快速・区間快速・普通の3種で、平日夕方には下りのみ快速の代わりに通勤快速が運転される。遠近分離と緩急接続を併せ持ったダイヤを特徴としている。全20駅のうち、普通のみの停車駅は3駅である。種別ごとに運転速度が分けられることはなく、全ての列車で高速運転を行う。車両性能に差がなく、全線が高架・掘割・地下線で建設されており、踏切もなく、首都圏のJRを除く通勤電車では初めて130 km/h運転を実施(ATOによる制限速度は127 km/h)。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: ラッシュ時に設定されていた快速を通勤快速に変更して千鳥停車を採用した反面、秋葉原駅 - つくば駅の所要時間は50分程度になった。2015年度のダイヤ改正では、それまで朝ラッシュ時の上り線で実施されていた八潮駅の列車待避を解消し、秋葉原駅 - 流山おおたかの森駅間で平行ダイヤとなった。2019年度のダイヤ改正では、朝ラッシュ時の運転本数を1時間あたり25本に増発した。朝ラッシュ時に設定されていた上り列車の通勤快速を区間快速に変更し、六町駅に停車することで混雑の平準化を図った反面、朝ラッシュ時の上り区間快速は通過駅が3駅となり、秋葉原駅 - つくば駅の所要時間は1時間程度になった。設備面においても、2012年度に南流山駅でホームを延伸して上下線の列車停止位置を変更し、混雑緩和を図った。
関東鉄道つくば北営業所: 区間便の土浦駅 - 高岡発着便は主に土浦営業所の管轄となっている。筑波駅はかつて鉄道による筑波山アクセスの玄関口であり、旧筑波線の廃止以降は当バス路線がその代替手段となっていたが、2005年に東京・秋葉原駅とつくば駅を結ぶつくばエクスプレスが開業し、つくば駅(つくばセンター)と筑波山方面を結ぶシャトルバスの運行が開始されたため観光路線としての役割は薄まった。2021年11月1日より、平日の土浦駅 - 筑波山口間2往復と、土休日の土浦駅 - 筑波山口間3往復および土浦駅 - 高岡間1往復は「つくば霞ヶ浦りんりんサイクルバス」として運用される。関鉄パープルバスとの共同運行路線。朝の土浦駅始発から1往復を担当している。筑波山南麓を東西に横切る路線で、筑波山口バスターミナルを経由しない。北条三差路バス停から土浦駅までの区間で土浦駅 - 筑波山口線と重複する。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 秋葉原駅 - つくば駅間の全線において交直両用のTX-2000系及びTX-3000系が、秋葉原駅 - 守谷駅間においては前述2形式に加えて直流専用のTX-1000系が運行に充当される。全車2.95mの幅広車体を採用している。計画当初は2階建て電車の投入も計画され、早い時期からデザインも決められ、完成予想図や模型も作られていた。この模型は現在も首都圏新都市鉄道が保管しており、「つくばエクスプレスまつり」等のイベントで展示されることがある。2005年(平成17年)9月1日からは女性専用車両を導入し、全列車6両編成ながら、そのうち1両を時間帯・方向によって女性専用車両として設定している。上りは平日の始発から9時まで、下りは秋葉原駅発の18時以降から最終列車まで、各列車ごとにそれぞれ1車両を女性専用としている。
つくば駅: つくば駅(つくばえき)は、茨城県つくば市吾妻二丁目にある首都圏新都市鉄道つくばエクスプレスの駅である。駅番号はTX20で、同線の終点である。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: みらい平駅、みどりの駅、万博記念公園駅、研究学園駅を経て、終点のつくば駅手前で地下(つくばトンネル)に入り、つくば駅に到着する。この守谷駅 - つくば駅間 20.6 kmの区間を、最速種別の快速は途中無停車で12分、表定速度103.0 km/hと、日本国内において乗車券のみで乗れる列車(在来線の快速列車や普通列車等)としては極めて高い速度で走破する。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 駅番号は2020年頃までは数字部分のみが使用されていた。現在も数字のみの駅番号が併用されている。
つくば駅: 5kmのみであり、その後計画通りの人口と乗客数が見込めないと判断され、1982年に事業休止となり実現しなかった。1980年代に入ると東京を結ぶ鉄道構想が再び動き出し、1991年に常磐新線(つくばエクスプレス)の基本計画が承認され、つくば駅の位置が決定する。つくば駅の建設は2004年ごろ行われ、学園中央通りの車線半分を使用停止にして開削工法で進められた。出口通路となる都市計画道路南北自由通路は2005年8月17日、駅開業に先立って開通式典が行われている。最後まで残った公団(都市機構)保有の鉄道駅用地は1985年に開業したバスターミナルビルを経て、2011年に4億9000万円でつくば市に売却され、2022年現在BiViつくばが建っている。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 2001年(平成13年)2月には、常磐新線イメージづくり調査委員会の答申に基づいた路線新名称として「つくばエクスプレス」が首都圏新都市鉄道より発表された。2005年7月22日に完成検査に合格し、同年8月24日に開業した。当初は10月開業予定であったが、地元の強い要望と学校の2学期に間に合うように2か月繰り上げての開業となった。開業直後には、一部の在京テレビ局などが昼間の当時まだ閑散とした普通列車を取材し、本路線の有効性について疑問視する論調を展開したこともあった。しかしながら、初年度の乗客数は3,469万人で、1日平均の乗客数は開業前の予想「135,000人」を超える150,700人であった。2007年(平成19年)3月には開業20か月目で累積輸送人員1億人を突破した。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: その後も輸送人員は増加傾向が続き、2017年度(平成29年度)に累積損失が解消して開業以後初めて利益剰余金を計上した。このように、当路線は大手私鉄の一路線と遜色ない規模まで成長している一方で、ラッシュ時の混雑率は並行する常磐快速線、常磐緩行線と比較しても高い状況となっている。2019年(令和元年)6月に8両編成化事業の実施を発表し、供用開始は2030年代前半になる予定である。
茨城県道19号取手つくば線: つくば地区周辺は、首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス (TX) 開業以降、つくば市役所や大型ショッピングセンターであるiiasつくば(イーアスつくば)等のロードサイド店舗が立地するなど、開発が続いている。つくば市研究学園地区の沿線には、つくば市役所やつくばエクスプレス研究学園駅がある。
みどりの駅: みどりの駅(みどりのえき)は、茨城県つくば市みどりの一丁目にある首都圏新都市鉄道つくばエクスプレスの駅である。駅番号はTX17。
つくば市: かつては筑波鉄道筑波線が旧筑波町を通っていたが、1987年(昭和62年)3月31日の運行をもって廃止された。この路線は現在の市北東部(沼田・北条地区)を経由しており、当時の筑波駅は筑波山への交通拠点となっていたものの、一方で学園都市の中心部からは大きく離れておりアクセス手段とならなかった。現在、廃線跡はサイクリングロード(茨城県道505号桜川土浦潮来自転車道線、愛称:つくば霞ヶ浦りんりんロード)となっている。2005年(平成17年)のつくばエクスプレス開業によって学園都市中心部に鉄道が通り、その後は沿線において「つくばスタイル」の名の下で開発が行われている。JTB時刻表による市の代表駅はつくば駅であるが、市役所の最寄り駅は研究学園駅である。
つくつくバス: 全ての路線は、つくばセンターバスターミナルを起点とする。
研究学園駅: 研究学園駅(けんきゅうがくえんえき)は、茨城県つくば市研究学園五丁目にある首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス(TX)の駅。駅番号はTX19。
守谷駅: 守谷駅(もりやえき)は、茨城県守谷市中央にある、関東鉄道・首都圏新都市鉄道の駅である。関東鉄道の常総線と、首都圏新都市鉄道のつくばエクスプレスが乗り入れ、接続駅となっている。つくばエクスプレスの駅には「TX15」の駅番号が付与されている。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 当初の計画路線名は「常磐新線」であり、「つくばエクスプレス」の名称は一般公募による。最多応募は「つくば線」であったが、1987年に廃線となった筑波鉄道筑波線と同じ読みであるため採用されなかった。現在、首都圏新都市鉄道はCIにおいて会社名ではなく「つくばエクスプレス」の名称とそのロゴマークを使用している。「つくばエクスプレス」と「TSUKUBA EXPRESS」およびロゴマークは同社の登録商標である。他社線においても社名を冠さない「つくばエクスプレス」または「つくばエクスプレス線」の呼称が使用される。開業前には計画路線名の「常磐新線」も多く用いられたが、開業後はごく一部の文書等を除いて使用されなくなっている。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: つくばエクスプレスのロゴマークであるTXは、Tsukuba Expressから来ている。
西加平: つくばエクスプレスが南北を通るが、鉄道駅は無い。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 全線で自動列車運転装置 (ATO) による自動運転を行い、運転士は乗務するが、車掌は乗務しないワンマン運転を実施。全駅に可動式ホーム柵を装備するなど、自動化技術を多く採用している。東京都区部と筑波研究学園都市および沿線地域の通勤・通学路線としてのみならず、筑波山シャトルバスと接続することにより筑波山への観光路線としての役割も担っている。当路線開業により、流山おおたかの森駅や柏の葉キャンパス駅などの沿線では宅地開発が盛んに行われている。
首都圏新都市鉄道: 首都圏新都市鉄道株式会社(しゅとけんしんとしてつどう、英: Metropolitan Intercity Railway Company, MIR)は、つくばエクスプレスを運営している日本の鉄道事業者である。
つくば駅: 2021年度の1日平均乗車人員は12,654人である。つくばエクスプレスの茨城県内の駅では守谷駅に次いで2番目に乗車人員が多い。駅勢圏は二次交通を含めるとかなり広く、他駅付近や南端を除くつくば市全域と土浦市、桜川市、筑西市の各一部にまで及ぶ。当駅からと当駅への通勤・通学客の他に研究所出張客や筑波山などへの観光客が加わり、日中の利用も多いのが特徴である。また、学術会議、入学試験、マラソンなど大規模イベントなどの開催日には千人単位で増加するなど日による変動が大きい。開業以来の1日平均乗車人数は以下の通りである。
みどりの: つくばエクスプレスの駅名「みどりの」より。
関東鉄道: つくば号沿線(つくば市並木など)からTXとの競合が弱い他の目的地への新規路線開拓・撤退も散発されている。TX側も2005年の開業時からつくば号を意識し、つくば号より100円安い運賃(1150円、現在はつくば号値下げにより同額)とする攻めの姿勢を採った。両者の利害が一致する分野においては協調関係が見られる。関鉄の主たる営業エリアはTXの終点付近に広がっているという地理的な理由が背景にあり、具体的には本線(TX)と培養線(関鉄)の関係にあたる。関鉄は茨城県内の市長・議長、商工・青年会議所長などとMIR代表取締役で構成する「茨城県つくばエクスプレス等整備利用促進協議会」特別会員になっている。この協議会の事業には「常総線の複線電化等整備促進及びつくばエクスプレスとの輸送の一本化の確保に関すること」 が含まれている。
万博記念公園駅 (茨城県): 万博記念公園駅(ばんぱくきねんこうえんえき)は、茨城県つくば市島名(諏訪)にある、首都圏新都市鉄道つくばエクスプレスの駅。駅番号はTX18。
つくばセンター: つくばセンターバス停留所は、茨城県つくば市吾妻一丁目にあるバスターミナルである。つくば駅と接続している。
つくば市: 関東鉄道・関鉄パープルバス・ジェイアールバス関東によりつくばエクスプレス、JR常磐線、関東鉄道常総線の各駅を結ぶ路線があるほか、筑波山登山に便利な「筑波山シャトル」や市内の研究施設を巡る「つくばサイエンスツアーバス」といった観光路線も運行されている。また、市が企画し関東鉄道が運行するコミュニティバス「つくバス」が交通不便地域をカバーしている。さらに、隣接する筑西市及び桜川市が企画し関鉄パープルバスが運行する広域連携バスがつくば市内に乗り入れてつくバスに接続することで、茨城県西部とつくば市及びつくば経由による東京方面と茨城県西部の交通の便を確保している。主なバスターミナルはつくば駅に隣接するつくばセンターや筑波山の麓の筑波山口などである。ところで、市内には長い名前のバス停留所がいくつか存在する。
つくばセンター: 関東鉄道グループの路線は、系統番号が路線ごとに割り当てられるため、方面が上下逆方向でも同じ系統番号となる。徒歩約10分以内の施設はつくば駅#駅周辺を参照。下記の路線バスの他、施設によってはつくばサイエンスツアーバスを利用することもできる。
つくばエクスプレス総合基地: つくばエクスプレス総合基地(つくばエクスプレスそうごうきち)は、茨城県守谷市松並とつくばみらい市筒戸にまたがる(所在地はつくばみらい市)、首都圏新都市鉄道の車両基地。略称は「TX総合基地」。
首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス: 1994年に、秋葉原で起工式が行われたことを皮切りに、鉄道新線の建設が着々と進められたが、想定外の軟弱地盤や地下水対策による遅延や、基本計画当初から茨城県内の地権者の反対によって用地交渉が暗礁に乗り上がるなど開発は難航し、1996年(平成8年)12月には2000年の開業予定が2005年(平成17年)に変更された。2000年1月の運輸政策審議会答申第18号においては工事が着手されていた秋葉原 - つくば間が「目標年次(2005年)までに開業することが適当である路線」と位置付けられた。未着手の東京 - 秋葉原間については位置付けが「今後整備について検討すべき路線」へと変更されており、整備区間の整備状況および開業後の経営状態から東京駅までの延伸を検討するという整理がなされた。
南千住駅: JRの駅からは、貨物駅である日本貨物鉄道(JR貨物)隅田川駅へと通じる常磐線支線(隅田川貨物線)が分岐しており、貨物列車のみが使用する。つくばエクスプレスの工事のため使用を休止していた時期があり、その後改築されて使用が再開された。