Moottori ja generaattori ovat saman kolikon kaksi puolta! Voiko moottori sytyttää lampun? Hauska tiedekoe koko perheelle
Tervehdys! Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.
Kun kuulet sanan sähkönntuotanto, mieleesi saattaa tulla valtavia patoja tai massiivisia voimalaitoksia. Mutta tiesitkö, että sähköntuotannon ydin löytyy pienestä lelusta, joka mahtuu kämmenellesi? Tänään tutustumme kokeeseen, jossa loihdimme sähköä silmänräpäyksessä käyttämällä tavallista pienoismallimoottoria – sellaista, joka on tuttu esimerkiksi autoradoilta. Kun lamppu syttyy kuin taikaiskusta, pääset todistamaan tieteen perusvoimaa: energian muuttumista muodosta toiseen!
Ovatko moottori ja generaattori kuin kaksoset?
Kävin hiljattain Kansallismuseossa tutkimassa generaattorin rakennetta. Laitteen sisus oli näkyvillä: kun kampea väänsi, keskellä oleva magneetti pyöri vauhdilla. Sen ympärillä oli tiheitä kuparikäämejä. Näytöllä näkyi, kuinka magneetin liike muutti käämien läpi kulkevaa magneettivuota ja synnytti sähköä.
Jos ajattelit tässä kohtaa, että hetkinen, tuohan näyttää aivan sähkömoottorilta, olet oikeilla jäljillä!
Moottori ja generaattori ovat todellakin kuin saman kolikon kaksi puolta. Kun moottoriin syötetään sähköä, se pyörii. Mutta kun moottorin akselia pyöritetään käsin, se tuottaa sähköä. Tämä tarkoittaa, että kotoasi löytyvä pieni moottori on itse asiassa pätevä pienoisvoimala. Unohda narulla kikkailu – tässä on varma Kuwako-tyylin resepti, jolla saat lampun loistamaan takuuvarmasti!
Kokeile itse: Kotitekoinen generaattori
Tämän kokeen salaisuus piilee puuriman ja kangasteipin luomassa täydellisessä kitkassa.
【Tiedekokeen ainekset】
・Pieni sähkömoottori (esim. pienoismallimoottori) ・Sähköjohtoa ja pieni hehkulamppu (tai LED) ・Puurima (n. 20 cm pitkä) ・Kangasteippiä
【Toimi näin】
Yhdistä moottorin navat ja lamppu sähköjohdoilla toisiinsa.
Kierrä kangasteippiä rullan tavoin puuriman ympärille.
Aseta teipattu rima kevyesti moottorin akselia vasten ja paina sormella hieman perään.
Vedä rimaa vauhdikkaasti, jotta moottorin akseli saadaan pyörimään kovaa vauhtia!
Tulos: Valoa pimeyteen!
Mitä tapahtuu näin yksinkertaisilla valmisteluilla? Katso video alta!
Heti kun rima kiskaistaan, moottoriin kytketty lamppu välähtää kirkkaasti!
On aina yhtä sykähdyttävää nähdä ja tuntea, kuinka oman käden liike-energia muuttuu moottorin kautta valoenergiaksi.
Miten sähkö syntyy? Sähkömagnetismin ihme
Miksi moottori tuottaa valoa, vaikka siinä ei ole paristoja? Vastaus löytyy moottorin sisältä: magneeteista ja käämeistä.
Moottorina (Sähkö → Liike): Kun sähkö virtaa käämien läpi, syntyy magneettikenttä, joka hylkii tai vetää puoleensa moottorin kestomagneetteja. Tämä saa akselin pyörimään.
Generaattorina (Liike → Sähkö): Kun akselia pyöritetään ulkoisella voimalla, käämi liikkuu magneettikentässä. Tällöin käämin läpi kulkeva magneettikenttä muuttuu, ja fysiikan lakien mukaan käämiin syntyy sähkövirta, joka yrittää vastustaa tätä muutosta. Tätä ilmiötä kutsutaan sähkömagneettiseksi induktioksi.
Itse asiassa lähes kaikki käyttämämme sähkö tuotetaan tällä samalla periaatteella valtavissa voimalaitoksissa. Poltitpa hiiltä höyryn tekemiseksi tai annoitpa tuulen pyörittää lapoja, kyse on aina saman akselin pyörittämisestä kuin tässä kokeessa.
Jos sinulla on rikkinäinen lelu, kurkkaa sen sisään. Sieltä löytyy takuulla pieniä magneetteja ja kuparilankaa. Kun katsot maailmaa tieteen silmin, arkinen ympäristö muuttuu upeaksi tutkimuslaboratorioksi. Se on tieteen suurin suola!
Kysymykset ja yhteistyö
Tuo tieteen ihmeet lähemmäs arkea! Olen koonnut vinkkejä hauskoihin kotikokeisiin. Tutustu ja kokeile! ・Tietoa minusta (Ken Kuwako) löytyy täältä. ・Yhteistyöpyynnöt (luennot, työpajat, mediayhteydet) voit jättää tänne. ・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!
Katso koevideot Youtube-kanavaltani!
３月のイチオシ実験！
- 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
- 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
- サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・その他お知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③ 11:20-12:20
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
