Tanssivat tölkit!? Staattisen sähkön taika ja induktion salaisuus (Hauska Van de Graaff -kokeilu)
Tässä on Keni Kuwako, tiedekouluttaja. Joka päivä on koe.
Sähkökoetta Van de Graaffin generaattorilla! Miten tyhjä tölkki liikkuu?
Se ’täräyttävä’ ja ikävä staattinen sähkö. Talvella sitä saa usein kokea ovenkahvoista ja muista. Tunnetko Van de Graaffin generaattorin, laitteen, jolla tuota staattista sähköä voi tuottaa tarkoituksella massiivisia määriä? Se on kuuluisa näyttävistä kokeista, joissa hiukset nousevat pystyyn tai sormenpäistä lentää kipinöitä… mutta tänään tartumme staattisen sähkön kummalliseen voimaan arkisemman tyhjän tölkin avulla. Tölkki lähtee liikkeelle kuin taianomaisesti!
Alkaako tölkki tanssia? Tarkkaile kummallista liikettä!
Koe on todella yksinkertainen. Aseta sähköä johtamaton, litteä levy Van de Graaffin generaattorin (joka kerää staattista sähköä) metallikuulan lähelle. Sitten vain asetat alumiinisen tölkin kyljelleen sen päälle. Oletko valmis? Kytketään Van de Graaffin virta päälle! …Mitä luulet tölkille tapahtuvan? Uskomatonta kyllä, tölkki alkaa liikkua itsestään! Katso tämä video ja näe itse tämä odottamaton ja hieman mystinen liike!
Miksi se liikkuu? Avain on ”sähköstaattinen induktio”
Videolla tölkki vetäytyy Van de Graaffin puoleen, ja kosketuksen hetkellä se puolestaan singahtaa kovaa vauhtia poispäin… se liikkuu edestakaisin kuin elävä olento! Tämän kummallisen liikkeen salaisuus on ilmiössä nimeltä ”sähköstaattinen induktio”.
Pohditaanpa yhdessä.
Oletetaan, että Van de Graaffiin on kerääntynyt suuri määrä esimerkiksi negatiivista (–) sähkövarausta.
Tällöin lähellä olevan metallisen tölkin (joka on alun perin sähköisesti neutraali) sisällä positiivinen (+) sähkövaraus vetäytyy Van de Graaffin puolelle, ja negatiivinen (–) sähkövaraus työnnetään vastakkaiselle puolelle. Tämä on ”sähköstaattinen induktio”. Tässä vaiheessa Van de Graaffin lähellä olevaan puoleen kerääntynyt positiivinen (+) varaus ja Van de Graaffin negatiivinen (–) varaus vetävät toisiaan puoleensa (Coulombin voima), ja tölkki vierii kohti Van de Graaffia.
Sitten, sillä hetkellä, kun tölkki ”napsahtaa” Van de Graaffiin kiinni! Generaattorista virtaa valtava määrä negatiivista (–) sähköä tölkkiin. Tämän seurauksena koko tölkki saa saman negatiivisen (–) varauksen kuin Van de Graaff.
Mitä tapahtuu seuraavaksi? Aivan oikein, negatiivinen (–) ja negatiivinen (–) hylkivät toisiaan! Tämän tuloksena tölkki vierii voimakkaasti poispäin, ikään kuin se olisi työnnetty irti Van de Graaffista.
Tämä ”vetäytyminen, kosketus ja hylkiminen” -sarja toistuu, ja juuri näin syntyi tuo hauska liike. Tämä on erittäin mielenkiintoinen koe, jossa sähkön ”vetovoima” ja ”hylkimisvoima” tulevat näkyviksi!
Katso tarkemmat tiedot myös tästä artikkelista.
Tämä mekanismi, jossa esine saa sähkövarauksen kosketuksesta ja sen jälkeen hylkii, on itse asiassa käytössä eräässä vanhassa ja hauskassa laitteessa: sähköstaattisessa kellossa. Seuraavalla kerralla tarkastelemme tämän periaatteen soveltamista ja sähköstaattisen kellon kummallisia ääniä. Se on todella kiehtova ilmiö!
Näin hauskoja kokeita sähkögeneraattorilla (Van de Graaff) voi tehdä!
Van de Graaffilla tehdyt kokeet eivät rajoitu tähän. Olemme julkaisseet monia muita hauskoja kokeita sisältäviä videoita. Mukana on jopa niitä, joita teimme televisio-ohjelmassa upeiden vieraiden, kuten Suzu Hirosen, Ryohei Suzukin, Yasuko-sanin sekä Chocolate Planet -koomikkoduo Osadan ja Matsuon kanssa! Lue lisää tästä.
Kokeista nauttiminen turvallisesti
※ Huomioithan, että kokeissa, joissa käytetään Van de Graaffin generaattoria (staattisen sähkön tuottaja), käsitellään korkeaa jännitettä. Ne on aina suoritettava asiantuntijan valvonnassa. Vältä kokeilemasta tätä kotona.
Jos haluat pyytää meiltä staattiseen sähköön liittyvää toimintaa (esim. tiedetyöpajat, TV-konsultointi tai esiintymiset), ota yhteyttä tästä.
[TEEMA] Koukuttavat staattisen sähkön kokeet!
Yhteydenotot ja pyynnöt
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Olemme koonneet selkeästi hauskoja tiedekokeita, joita voit tehdä kotona, sekä niihin liittyviä vinkkejä. Selaa ja etsi lisää! ・Tieteen Ideakirja-sisällöstämme on tehty kirja. Lisätietoja täältä ・Lisätietoja ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä ・Kaikenlaiset pyynnöt (kirjoitukset, luennot, tiedetyöpajat, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) tästä ・Artikkelipäivitykset lähetetään X:ssä!
Koevideoita julkaistaan Tieteen Ideakanavalla!
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３日（水）20:30〜 「
バカリズムのちょっとバカりハカってみた！」（テレビ東京）を科学監修・出演します。テーマは「 そばの出前は何人前まで運べるのか、限界を測ってみた」です。 - ６月４日(木) 7:00〜 「THE突破ファイル」（日本テレビ）について科学監修しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 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
- 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。
書籍のお知らせ
- 『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！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
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。
