Miksi saippuakuplat vetäytyvät kohti staattista sähköä, mutta paperiperhoset pakenevat? Sähkön yllättävä salaisuus!
Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi kokeilu.
Ilmassa leijuvat saippuakuplat ovat kiehtovia. Yleensä ne vaeltavat vapaasti tuulen ja painovoiman mukana, mutta mitä tapahtuisi, jos toisimme niiden lähelle näkymättömän voiman? Puhun nyt staattisesta sähköstä – siitä samasta ilmiöstä, joka saa hiukset nousemaan pystyyn tai antaa pienen sähköiskun, kun riisut villapaitaa. Tavallisesti saippuakuplat vain ajelehtivat tuulessa, mutta miten niiden liike muuttuu, kun sähköinen voima astuu peliin? Reagoivatko ne samalla tavalla kuin hiuksesi muoviseen hinkattuun pintaan? Pelkkä ajatuskin on jännittävä. Lähdetäänpä testaamaan!
Mitä tarvitset
- Ilmapallon
- Pyyhkeen (mielellään villaa tai puuvillaa)
- Saippuakuplia
Ohjeet
1 Valmistele välineet. Hankaa ilmapalloa kunnolla pyyhkeellä, jotta siihen muodostuu staattista sähköä.
2 Puhalla varovasti saippuakuplia ilmaan.
3 Tuo sähköistynyt ilmapallo lähelle saippuakuplia.
Mitäs sanotte? Aivan uskomatonta!
Saippuakupla tuntuu olevan kuin loitsun alaisena ja liukuu kevyesti ilmapalloa kohti.
Pako vs. houkutus – kaksi erilaista koetta
Verrataanpa tätä toiseen staattista sähköä hyödyntävään kokeeseen, sähköiseen perhoseen.
Videolla näkyy, kuinka paperinen perhonen pakenee sähköistynyttä esinettä. Saippuakupla taas hakeutuu lähelle. Miksi nämä kaksi reagoivat aivan päinvastoin? Mistä ero johtuu?
Miten se toimii: Vetovoiman salaisuus
Kun ilmapalloa hangataan pyyhkeellä, syntyy staattista sähköä. Ilmapallo (kumi tai vinyyli) ottaa vastaan elektroneja eli negatiivista varausta pyyhkeestä, jolloin pallosta tulee negatiivisesti (-) varautunut. Saippuakupla puolestaan koostuu saippuasta ja vedestä. Tässä vesi on avainasemassa. Vesimolekyylillä (H_2O) on erikoinen muoto: vaikka se on kokonaisuutena neutraali, sen happipuoli (O) on hieman negatiivinen (-) ja vetypuoli (H) hieman positiivinen (+). Tätä kutsutaan polaarisuudeksi. Kuten seuraavalla videolla näkyy, vesi reagoi sähköön voimakkaasti.
Mitä tapahtuu, kun negatiivinen (-) ilmapallo tuodaan lähelle? Vesimolekyylien positiivinen (+) puoli (vety) kääntyy ilmapalloa kohti, koska vastakkaiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa.
(Huom: Tässä kuvassa on esimerkki positiivisesta varauksesta, mutta kun käytössä on negatiivinen ilmapallo, vesimolekyylien positiiviset osat kääntyvät palloa kohti.)
Saippuakuplan palloa lähempänä olevalle puolelle kertyy positiivista varausta ja kauemmalle puolelle negatiivista. Tätä kutsutaan influenssiksi eli sähköiseksi varautumiseksi läheisyyden vaikutuksesta. Koska vetävä voima on hieman lähempänä palloa kuin hylkivä voima, lopputuloksena on houkutteleva voima. Siksi saippuakupla liikkuu ilmapalloa kohti.
Miksi paperinen perhonen sitten pakenee?
Kyse on materiaalien erosta. Kun paperinen perhonen koskettaa sähköistynyttä esinettä, elektroneja hyppää perhoseen, jolloin se saa saman negatiivisen varauksen kuin pallo. Samalla tavalla kuin magneetin samannimiset navat hylkivät toisiaan, samat sähkövaraukset työntävät toisiaan pois. Siksi perhonen leijailee karkuun. Saippuakuplassa sähkö ei siirry samalla tavalla, vaan vesimolekyylit vain järjestäytyvät uudelleen. Kiehtovaa, eikö totta?
Entä mitä tapahtuu Van de Graaff -generaattorilla?
Kun sähköinen voima moninkertaistetaan, kokeista tulee todella näyttäviä! Olen julkaissut videoita myös suuremman mittakaavan sähkökokeista, joita on nähty jopa Japanin suosituimmissa tv-ohjelmissa tunnettujen tähtien, kuten Suzu Hirosen ja Ryohei Suzukin kanssa. Lue lisää täältä.
https://phys-edu.net/wp/?p=34632 Huomioithan, että Van de Graaff -generaattorilla tehtävät kokeet vaativat aina asiantuntijan valvontaa. Kokeile turvallisesti! Jos olet kiinnostunut sähkökokeiden järjestämisestä, työpajoista tai tv-konsultoinnista, ota yhteyttä tätä kautta.
Teema: Koukuttavat sähkökokeet
Yhteydenotot ja yhteistyö
Haluan tuoda tieteen ihmeet ja hauskuuden lähemmäs kaikkia! Tältä sivustolta löydät helposti toteutettavia tiedekokeita kotiin sekä vinkkejä niiden onnistumiseen.
・Tiedeblogini on nyt myös kirjana. Katso lisätiedot täältä
・Lisätietoa minusta, Ken Kuwakosta, löydät täältä
・Yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, kokeilutunnit, tv-esiintymiset jne.) voit jättää tänne
・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!
Tiedevideot YouTube-kanavallani!
３月のイチオシ実験！電気スライム
- みんなが大好きスライム作り。手作りだけ楽しんで終わりじゃもったいない・せっかくなので電気を流してみよう！電気回路の学習にもなります！
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。
- Mikä on se voima, jonka tunnet kahvikupissa? Tiede paljastaa “keskipakovoiman” ihmeellisen maailman! (Pyörivät huvilaitteet)
- Miksi saippuakuplat vetäytyvät kohti staattista sähköä, mutta paperiperhoset pakenevat? Sähkön yllättävä salaisuus!
- Mitä kultalehtielektroskoopin sisällä oikein tapahtuu? Katso varauksen liike animaationa! (Koe staattisen sähkön ihme)
- Vaatekaapin suojelija! Kosteudenpoistajan “valkoisten rakeiden” yllättävä tiede (kalsiumkloridi)
- Ei koskaan ohi! Nopeudesta riippumatta aina osuva outo laki – Monkey Hunting -peli
- Kolikko, joka ei tule ulos ravistamalla—fysiikan avulla esiin silmänräpäyksessä! Coin Escape -pulma
- Luo sateenkaari! Kaksoissateenkaaren sekä valon taittumisen ja heijastumisen tiede taivaan kankaalla
- Mitä tapahtuu, kun aallot kohtaavat? Tutki superpositiota Scratch-simulaattorilla!
- Kaksi BeeSpiä, yksi nerokas temppu! Hämmästyttävä koe liikelakien visualisointiin
