Science

HOME
Science
Ei johtoa, silti syttyy! Käämin päällä oleva LED välähtää hetkeksi – keskinäisinduktion ihme

2026年11月3日 / Last updated : 2026年11月3日桑子研 Science

Ei johtoa, silti syttyy! Käämin päällä oleva LED välähtää hetkeksi – keskinäisinduktion ihme

Olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Joka päivä on yhtä koe.

Harjoittelija K-sensei teki keskinäisinduktiokoetta, ja pääsin seuraamaan sitä. Kutsutaan Pascal-johdosta kelaksi väännettyä kelaa kelaksi 1 ja toista, emalilangalla käärittyä kelaa kelaksi 2. Kela 2 asetetaan kelan 1 päälle.

Kela 1 kytketään virtalähteeseen, ja siinä kulkee 4 ampeerin tasavirta. Kelaan 2 on sen sijaan kiinnitetty LED. Se ei ole kytketty mihinkään virtalähteeseen.

Kun kelan 1 kytkin napsautetaan päälle tai pois, virta muuttuu sillä hetkellä voimakkaasti ja LED syttyy.

Miksi johtoihin kytkemätön LED syttyy?

Kun kelassa kulkee virta, sen ympärille syntyy magneettikenttä eli tila, jossa on magneetin kaltainen vaikutus. Kun kytkin käännetään päälle, virta hyppää nollasta neljään ampeeriin hetkessä, ja magneettikenttä voimistuu yhtä nopeasti. Kun kytkin käännetään pois, kenttä puolestaan heikkenee äkisti.

Kelan 2 kannalta tämä tarkoittaa, että sen läpi kulkeva magneettikenttä muuttuu yhtäkkiä. Kun kelan sisällä oleva magneettikenttä muuttuu, kelaan syntyy jännite ja siihen alkaa kulkea virta. Tätä ilmiötä kutsutaan sähkömagneettiseksi induktioksi. Juuri tämä virta kulkee LEDin läpi ja saa sen loistamaan.

Ilmiötä, jossa toisen kelan virran muutos synnyttää virtaa toiseen kelaan, kutsutaan keskinäisinduktioksi. Jos taas jännite syntyy saman kelan oman virran muutoksesta, puhutaan itseinduktiosta.

Tässä kokeessa käytetään kahta kelaa, joten kyse on keskinäisinduktiosta.

LED syttyy vain sillä hetkellä, kun virta muuttuu

Tässä on yksi tärkeä juttu: LED syttyy vain virran muutoksen hetkellä. Vaikka kelassa kulkisi 4 ampeerin virta kuinka pitkään, kun virta pysyy tasaisena, magneettikenttäkään ei muutu. Silloin kelaan 2 ei synny virtaa, eikä LED pala.

Lisäksi päälle kytkemisen ja pois kytkemisen hetkellä magneettikenttä muuttuu vastakkaisiin suuntiin, joten myös kelaan 2 syntyvä virta kulkee vastakkaisiin suuntiin. LED päästää virran läpi vain yhteen suuntaan, joten yksi LED syttyy vain toisella näistä hetkistä. Kun lisää vielä toisen LEDin vastakkaiseen suuntaan, valo välähtää sekä päälle että pois kytkettäessä.

Keskinäisinduktiota on myös arjessa

Tämä sähköenergian siirtäminen kelasta toiseen on käytössä myös ihan jokapäiväisessä elämässämme.

・Muuntaja (trafo): laite, joka muuttaa vaihtojännitettä. Se hyödyntää kahden kelan keskinäisinduktiota.
・Induktioliesi: kelan virran muuttuessa kattilan pohjaan syntyy virta, joka lämmittää kattilan.
・Langaton lataus: kun kelat tuodaan lähelle toisiaan, sähkö siirtyy niiden välillä.

Näkymätön magneettikenttä kuljettaa sähköä kelalle, johon ei ole mitään johtoa. Pieni koe luonnontiedeluokassa on siis mukana myös monessa tutussa laitteessa.

Yhteydenotot ja tilaukset

Tiede on hauskaa ja yllättävää, ja sen voi tuoda lähelle! Tälle sivustolle on koottu kotona tehtäviä hauskoja tiedekokeita ja vinkkejä niiden onnistumiseen helposti ymmärrettävästi. Kokeile rohkeasti hakea!
・Kagaku no Netachō -sivuston sisällöstä on tehty kirja. Lisätietoja täältä
・Sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta kerrotaan täällä
・Erilaiset työpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, koetyöpajat, TV-ohjelmien valvonta ja esiintyminen jne.) täällä
・Artikkelien päivitykset tulevat X:ssä!

Kagaku no Neta -kanavalla julkaistaan koevideoita!

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

「ネイチャーティーチャー」（TBS）に出演しました。Tverにて11月3日（火）まで配信中です。

サタプラ（MBS）にて「日常に潜む！ピンチ脱出法について」のコーナーに出演しました。Tverにて11月7日（土）まで配信中です。

11月4日（水）　ZIP（日本テレビ）7:20頃放送予定（科学監修）
11月27日（金）　テレビ監修番組放送予定
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

１１月のイチオシ実験！

どうして結露は起こるのか？結露を防ぐためには？実験で確かめよう！

書籍のお知らせ

『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。