4500形は、後に光町線直通対応の5300形が搭載する電機子チョッパ制御の試験を行うために登場した車両。最終的には3両編成2本が製造されている。試作車でありながら、1つの形式を持っているのは、元々太刀原線に増備を計画していたためだが、増備はコスト面で実現しなかった。登場時から本線普通で運用されていたが、地下鉄菅戸線との直通運転を開始したことから地下鉄に直通しない普通の本数が激減し、運用の制約も大きかったことから、太刀原線に転属となった。現在は唯一の電機子チョッパ制御車両として、太刀原線で3+3の6両で普通として運用されている。