Une barre Johnson est un long dispositif en acier semblable à un levier trouvé sur une locomotive à vapeur et utilisé pour contrôler la direction du train. L’origine du nom « Johnson bar » est incertaine, cependant, beaucoup pensent qu’il vient du long levier en acier du même nom. Située sous les rouages de la locomotive à vapeur et s’étendant vers le haut dans la cabine à travers le plancher, la barre Johnson est verrouillée dans une fente dans le plancher pour engager activement et verrouiller la locomotive dans le bon rapport. Bien que la barre Johnson soit utilisée pour les changements de vitesse avant, neutre et arrière, elle est souvent appelée levier de marche arrière.
Les locomotives à vapeur utilisent un vaste système de vannes et de conduites de pression pour transférer la vapeur en puissance et en mouvement linéaires. L’ingénieur est capable de détourner et d’inverser le flux de vapeur vers les pistons d’entraînement en engageant la barre Johnson. L’astuce dans cette manœuvre est que la barre Johnson doit être déplacée à l’instant précis pour changer facilement la direction des pistons d’entraînement, inversant ainsi les roues motrices de la locomotive. Tenter de déplacer le levier au mauvais moment entraînera un broyage et une possible fuite de la majorité de la vapeur. Cela laissera le train immobilisé et attendra que la pression de vapeur se reconstruise.
Dans une locomotive diesel-électrique moderne, une petite poignée souvent fabriquée en plastique est utilisée pour entraîner et inverser les moteurs de la locomotive. Cette petite poignée porte correctement le nom d’inverseur. L’ingénieur est en mesure de retirer ce levier lorsqu’il sort du train, empêchant efficacement le mouvement du train par quiconque sans inverseur. Contrairement aux moteurs à vapeur qui utilisaient des changements de direction de la vapeur pour alterner les engrenages, la locomotive diesel-électrique change de direction en courant électrique pour changer de vitesse. L’une des encoches du composant de verrouillage de la barre Johnson était couramment appelée «encoche de la société», car c’était la position qui obtenait le meilleur rendement de la locomotive.
Lorsqu’un ingénieur a placé la barre Johnson dans l’encoche de l’entreprise, le train tirait le maximum de charge utile avec la meilleure économie possible pour l’utilisation du carburant et de la pression de vapeur; en d’autres termes, le train fonctionnait à l’avantage de l’entreprise. C’était le travail de l’ingénieur de contrôler la chaleur dans la chambre de combustion et l’eau dans la chaudière pour assurer les meilleures performances de la locomotive et, par conséquent, du train. La manipulation de la barre Johnson était un domaine dans lequel un ingénieur compétent devait exceller.