Luokka sekaisin! Raportti Van de Graaff -generaattorin ja Leyden-purkin ”sähköketju sadan ihmisen” kokeilun epäonnistumisesta

Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.

Harva luonnontieteiden opettaja voi sanoa lentäneensä nurin kesken oppitunnin. Mutta tieteen kokeissa piilee yllätyksiä, joita oppikirjoista ei löydy. Tällä kertaa kerron yhdestä omasta epäonnistuneesta kokeestani. Tarina on hieman pelottava, mutta samalla varsin huvittava – kurkistetaan siis staattisen sähkön yllättävään maailmaan.

Päivä, jolloin sain sähköiskun induktiokelasta

Minulle on itse asiassa käynyt niin, että sain sähköiskun kesken opetuksen induktiokelasta. Olin selittämässä ilmiötä oppilaille käyttäen tyhjiöpurkausputkea, kun kosketin vahingossa kahta elektrodia samanaikaisesti. Seuraavassa hetkessä olin jo selälläni lattialla.

Tuntemus ei ollut niinkään ”auts”, vaan enemmänkin kuin voimakas isku olisi paiskannut koko kehoni taaksepäin. Induktiokela muuntaa tavallisen pariston matalan jännitteen kymmeniin tuhansiin voltoihin. Vaikka virta on pieni, hetkellinen isku voi olla yllättävän voimakas. Muistan ajatelleeni vain: ”Induktiokelat ovat oikeasti pelottavia…”

Van de Graaff + Leydenin pullo = todellinen säikähdys

Samantapainen kokemus sattui myöhemmin toisessa kokeessa. Kyseessä oli kuuluisa ”sadan ihmisen säikytys” -koe.

Käytimme Van de Graaff -generaattoria, joka kerää staattista sähköä pyörivän hihnan avulla ja nostaa suuren metallikupolin erittäin korkeaan jännitteeseen. Yksinään laitetta käytetään usein tuttuihin esityksiin, joissa hiukset nousevat pystyyn, joten se vaikuttaa melko harmittomalta.

Tilanne muuttuu kuitenkin täysin, kun mukaan otetaan Leydenin pullo. Tämä 1700-luvulla Alankomaiden Leidenin yliopistossa kehitetty laite oli maailman ensimmäinen kondensaattori eli sähkön varastointilaite. Lasipurkin sisä- ja ulkopinnalle kiinnitetyt metallikalvot mahdollistavat sähkövarauksen keräämisen vähitellen ja sen purkamisen yhdellä kertaa.

Juuri tämä ”kerää ja vapauta kerralla” -periaate synnyttää voimakkaan iskun.

Kokeen aikana oppilaiden kanssa tapahtui jotain odottamatonta. Yksi oppilaista laukaisi purkauksen täysin ennalta-arvaamattomalla hetkellä.

Sillä hetkellä kaaduin niin rajusti taaksepäin, että lensin lähes kokonaan pois kameran kuvasta. Tilanne tallentui videolle, joten käy ihmeessä katsomassa.

En loukkaantunut lainkaan – säikähdin vain kunnolla. Mutta juuri siinä piilee staattisen sähkön kokeiden jännitys: et koskaan tiedä tarkalleen, milloin isku tulee.

Miten staattinen sähkö kerätään ja vapautetaan hetkessä?

Kun Leydenin pullo keksittiin, sen voima hämmästytti aikansa tutkijoita. Historiallisissa kertomuksissa mainitaan jopa tutkijoita, jotka lensivät nurin kokeiden aikana. Ehkä 1700-luvun tiedemiehet kokivat aivan samanlaisia yllätyksiä kuin me nykyään.

Staattinen sähkö on ilmiö, joka ympäröi meitä jatkuvasti. Sama periaate on kyseessä, kun talvella kosketat ovenkahvaa ja saat tutun ”napsahduksen”. Erona on vain mittakaava. Sähkön perusluonne ei ole muuttunut vuosisatojen aikana lainkaan.

Turvallisuus on tietenkin jokaisen kokeen tärkein lähtökohta. Silti juuri tällaiset odottamattomat tilanteet auttavat oppilaita ymmärtämään konkreettisesti, kuinka valtava voima sähköllä voi olla. Ne ovat myös osa luonnontieteiden opettajan elämää – hieman karvaita, mutta jälkeenpäin ajateltuna varsin hauskoja muistoja.

Yhteydenotot ja yhteistyöpyynnöt

Tuodaan tieteen ihmeet lähemmäs arkea! Sivustolta löydät hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu rohkeasti sisältöihin!

・Tiedevinkkieni pohjalta on julkaistu myös kirja. Lisätietoja täältä
・Lisätietoja sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta täältä
・Kirjoitus-, luento-, tiedetyöpaja-, TV-asiantuntija- ja esiintymispyynnöt täältä
・Uusimmat artikkelipäivitykset löytyvät myös X:stä!

Tiedeideoiden YouTube-kanava julkaisee jatkuvasti uusia kokeiluvideoita!

６月のイチオシ実験！

レモンやオレンジで風船を割ろう！インパクトが抜群のリモネン風船の実験

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• 6月26日（金）　公開研究会「脱作業化！デジタル化と段階的指導で実現する オームの法則の探究」
• ６月28日（日）　ダビンチマスターズ＠昭和女子
• 6月30日（火）　6/30　23:56〜　【科学監修・出演】「地球まるごと大実験ネイチャーティーチャー」（TBS）
• 7月18日（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。
• 12月26日（土）　ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催

書籍のお知らせ

• ７月16日発売　『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
• 『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。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】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。