Ilman sähköä! Kuinka staattinen sähkö muuttuu valoksi – loisteputken purkauksen salaisuus

Olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Jokainen päivä on kokeilu.

”Räps!” Talven kuivana päivänä, se pieni kipu, joka tuntuu sormenpäässä kun yrität koskea ovenkahvaan. Useimmat inhoavat tätä ”staattista sähköä”, mutta entä jos sillä olisikin voima sytyttää loisteputki ilman verkkovirtaa? Eikö olisi uskomatonta?

Se pieni kipinä on itse asiassa todiste tuhansiin voltteihin nousevasta ”korkeajännitteestä”. Tällä kertaa kokeilemme ihmeellistä temppua: sytytämme loisteputken tällä näkymättömällä mutta voimakkaalla energialla!

Loisteputki sytytetään yleensä kytkemällä se kodin pistorasiaan. Putken sisällä on pieni määrä ”elohopea- ja argonkaasua”, ja kun sähkö kulkee niiden läpi, syntyy näkymätöntä ”ultraviolettisäteilyä”. Putken sisäpuolella oleva ”loisteaine” imee tämän UV-säteilyn ja muuttaa sen ”valoksi (näkyväksi valoksi)”, jota me näemme.

Miten sitten staattinen sähkö? Staattisessa sähkössä on erittäin korkea jännite, mutta hyvin pieni virta (kulkeva määrä). Loisteputken sytyttämiseen tarvitaan kuitenkin ensin ”korkea jännite” antamaan energiaa putken sisällä olevalle kaasulle. Aivan kuten ovenkahvan ”räps!” on tuhansia voltteja, oikein kerätyllä staattisella sähköllä on riittävä jännite sytyttää kaasun putkessa (eli aiheuttaa ”purkauksen”, kuten ammattilaiset sanovat).

Kokeen suoritus

Staattisen sähkön keräämiseksi valmistetaan ”Leydenin pullo”. Leydenin pullo on laite, jolla staattista sähköä voidaan varastoida, ja sitä kutsutaan myös ”maailman ensimmäiseksi sähköakuksi (kondensaattoriksi)”. Se sai nimensä, koska se keksittiin 1700-luvulla (noin 270 vuotta sitten!) Leidenin yliopistossa Hollannissa.

Kerrotaan, että tuohon aikaan oli suuri villitys järjestää ”julkisia koeshow’ta”, joissa pullon staattinen sähkö varattiin ja monet ihmiset ottivat toisiaan kädestä saadakseen sähköiskun. Niin uraauurtava oli tekniikka sähkön ”varastoimiseksi”!

Leydenin pullon sisä- ja ulkopuolelle liimataan alumiinifoliota. Kun staattinen sähkö on varattu tähän tilaan, loisteputken pää viedään lähelle pullon sisä- ja ulkopuolen alumiinifolioiden väliä.

Tarvikkeet

Leydenin pullo, ilmapallo, pyyhe, loisteputki (mini)

Valmista Leydenin pullo (ohjeet täältä).

Kehitä ja varaa staattista sähköä pulloon ilmapallolla ja pyyhkeellä. Sähköä kertyy tehokkaasti, kun hankaat pyyhkeellä hankaamaasi ilmapalloa (jossa on negatiivinen varaus) Leydenin pullon sisäpuolen alumiinifolioon. Katso ohjeet sähkön varaamiseen täältä.

Vie loisteputki lähelle siten, että se yhdistää Leydenin pullon sisä- ja ulkopuolen alumiinifoliot.

Kun viet sitä lähemmäs, hiljalleen… (Kuinka jännittävää!)

Se syttyi!

Pullon sisäpuolelle varautunut sähkö (miinus) pyrkii virtaamaan ulkopuolen alumiinifolioon (plus) loisteputken kaasun läpi – ja juuri sillä hetkellä putken kaasu ”purkautui” ja syttyi! Se oli kuin pieni salama olisi iskenyt loisteputken sisällä. Sähkön varaamiseen Leydenin pulloon voi käyttää myös alustalla tai kumipallolla kehitettyä staattista sähköä.

Vaikka staattinen sähkö on arjessa usein ärsyttävä ”räps”, näemme nyt selvästi, että sen todellinen luonne on ”korkeajännitteinen” ja merkittävä sähköenergia. Ehkä muinaiset tiedemiehetkin olivat yhtä innoissaan, kun he lähestyivät sähkön todellista luonnetta tällä tavoin.

Tämä on kokeilu, jonka voit tehdä kotonakin. Kokeile ihmeessä!

Tällaisia hauskoja kokeita voit tehdä staattisen sähkön generaattorilla (Van de Graaff)!

Olemme julkaisseet myös muita mielenkiintoisia kokeita, joissa on käytetty Van de Graaffin generaattoria. Näihin sisältyy kokeita, joita teimme televisio-ohjelmassa mm. Suzu Hirosen, Ryohei Suzukin, Yasuko-sanin sekä Chocolate Planetsin Osadan ja Matsuon kanssa. Lue lisää täältä.

※ Huomaa, että Van de Graaffin generaattoria käyttävät kokeet on ehdottomasti tehtävä asiantuntijan valvonnassa. Ole varovainen kokeillessasi. Kokeiluihin liittyvät pyynnöt (kuten tiedeluokat, TV-konsultointi tai esiintymiset) pyydämme lähettämään tämän linkin kautta.

【Artikkelikokoelma】Koukuttavat staattisen sähkön kokeet!

Kyselyt ja pyynnöt

Tehdään tieteen ihmeistä ja hauskuudesta helpommin lähestyttävää! Olemme koonneet selkeästi hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita ja vinkkejä niiden tekemiseen. Selaile ja etsi lisää! ・Tiedeartikkelikokoelmamme sisältö on julkaistu kirjana. Lisätietoa täältä. ・Tietoja ylläpitäjästämme, Ken Kuwakosta, täältä. ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedeluokat, TV-konsultointi, esiintymiset) täältä. ・Artikkelipäivitykset lähetetään X-palvelussa!

Tieteen temppukanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!

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。