電化され強力な馬力の出せる電車が開発されても、なぜEF63が必要だったのか？ このへんを詳しく分析して行く。まず66.7‰を登りきるには、理論的に何馬力必要なのか？ 基本的データを列挙して行く。碓氷峠の勾配（横川－軽井沢間）最大勾配：66.7‰（6.67%）・区間長：約11.2km
特急「あさま」11両編成の重量。189系「あさま」11両編成は、編成差はあるものの、おおよそ 430～450t 。ここでは440t（44万kg）として計算する。次に坂を登るだけで必要な力を算出する。鉄道の勾配抵抗は、 で近似できる。
ここに、m = 440000kg g = 9.8m/s² 勾配 = 0.0667 を入れると… 必要な牽引力は約：287kN（キロニュートン）になる。では必要馬力は？ 次に速度を入れていく。碓氷峠では「特急あさま」は、だいたい30～40km/h前後で登っていた。ここでは30km/hと仮定する。 30km/h = 8.33m/s
出力計算すると つまり、287000N × 8.33m/s 約：2390kW となる。 ここで 1ｋW＝1.36PS として馬力換算すると、約3250馬力となる。しかしこれは理論上の“最低限値” 実際には、①曲線抵抗 ②トンネル抵抗 ③転がり抵抗 ④雨天時空転余裕 ⑤ブレーキ余裕 が必要となる。そのため実用上は、4000馬力級が必要だったと考えられる。
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