Il viaggiatore che si trova all'interno di un treno a trazione elettrica in movimento ha sopra di sè il filo della linea aerea (in cui scorre la corrente di alimentazione che entra nella locomotiva) e sotto di sè i binari (in cui scorre la stessa corrente in uscita). Tecnicamente questa coppia di conduttori costituisce una "spira" e il viaggiatore si trova all'interno di essa. La corrente nella spira genera un campo magnetico che può essere facilmente misurato anche con mezzi di fortuna e nel quale il viaggiatore è immerso (figura).

	Sezione di linea elettrificata. Il campo magnetico B (linee di forza in rosso) è prodotto (1) dalla corrente che circola nel conduttore c prima di entrare nella locomotiva attraverso i pantografi e (2) dalla corrente di ritorno che passa nei binari. Gli effetti delle due correnti si sommano. La linea a quota 2.5 m dal piano dei binari corrisponde alla posizione della testa dei viaggiatori.

Se la corrente che circola nella spira è continua (C.C.) il campo magnetico è costante. Se la corrente è alternata (C.A.) il campo magnetico è variabile ("alternato") come la corrente che lo produce.

L'intensità del campo magnetico si misura in Tesla (T) o in Gauss (G): 1 Tesla = 10000 Gauss. 1 µT = 1 microTesla = 1 milionesimo di Tesla. Essa è proporzionale alla corrente che circola nella spira. Per una linea ferroviaria il suo valore in µT si ottiene, con buona approssimazione, moltiplicando il valore della corrente (in Ampere) per 0.15: ad esempio, con 600 A si hanno 90 µT.

Corrente Continua e Corrente Alternata

Il sistema di trazione a C.C. in uso in Italia e in altri paesi produce nel treno un campo magnetico costante, di intensità 30-300 µT, quindi di intensità paragonabile a quella del campo terrestre. Per misurarlo approssimativemante salite in treno con una semplice bussola e osservate la direzione dell'ago: vedrete che questo tenderà a portarsi perpendicolare alla direzione di marcia mentre il treno è in movimento.

La situazione cambia con i sistemi a corrente alternata (C.A.) in uso nei vari paesi europei (Francia, Svizzera, Germania, Austria, Svezia): essi producono sui passeggeri un campo magnetico alternato, di intensità leggermente inferiore al nostro (intorno alla decina di µT) ma questa volta il campo è variabile nel tempo visto che segue le oscillazioni della corrente alternata che lo produce. Le variazioni sono rapide e non osservabili con la bussola il cui ago apparirà fermo non riuscendo a seguire il cambiamento del campo (infatti il campo inverte la sua direzione 100 volte al secondo se la frequenza della C.A. è 50 Hz).

La situazione è riassunta sotto:

• CC 1500 V (Francia, Olanda): campo magnetico 60-600 µT, Costante.
• CC 3000 V (FS Italia, Belgio): campo magnetico 30-300 µT, Costante.
• CA 15 kV, 16,7 Hz (Svizzera, Germania): campo magnetico 6-150 µT, f=16.7 Hz.
• CA 25 kV, 50 Hz (Francia): campo magnetico 4-90 µT, f=50 Hz.

Alta Velocità: C.C. o C.A.?

Gli attuali treni ad alta velocità italiani (Pendolini, ETR500) sono alimentati a C.C. a 3000 V . Tuttavia per l'ulteriore sviluppo della rete si è deciso il passaggio all'alimentazione C.A. 25.000 V, 50 Hz (sistema francese). Si sono invocate ragioni di carattere tecnico per questa scelta, la principale essendo che utilizzando una tensione di alimentazione maggiore si riduce l'intensità della corrente di alimentazione delle locomotive semplificando certi problemi e riducendo le perdite di energia lungo la linea. Una scelta simile è stata operata per l'alta velocità in altri paesi europei (es: Spagna, Olanda, Belgio)

Per i dati sui campi magnetici forniti dalle FS/TAV per la nuova rete alta velocità vedi