Kulkeeko sähkö ihmiskehon läpi? Hyppää mukaan jännittävään ihmisvirtapiiri-kokeeseen! [Tamesu-kun]

Tervehdys, olen Ken Kuwako, tiedevalmentajasi. Jokainen päivä on uusi kokeilu.

Tällä kertaa emme puhu staattisesta sähköstä, vaan teemme kokeen, jossa johdamme kehon läpi pienen pienen sähkövirran. ”Virtaako kehossani sähköä?” saatat kysyä. Kyllä vain! Pienen laitteen avulla voimme todistaa, että sähkö kulkee mukanasi ja saa jopa lampun syttymään.

Mikä ihme on lyijykynäpiirin testaaja ”Tasumesu-kun”?
Yksi suosikkiapuvälineistäni on nimeltään ”Tasumesu-kun” (Kokeilija-kaveri). Sen on kehittänyt yliopistoaikainen seniorini Kawakami-san, joka johtaa nykyään opetusmateriaaleja valmistavaa yritystä. Laite koostuu kahdesta litiumnappiparistosta (yhteensä 6V) ja LED-valosta. Se on niin yksinkertainen, että sellaisen voisi askarrella kotioloissakin, mutta valmiita laitteita voi ostaa täältä. Tämän pienen vempaimen avulla avautuu maailma täynnä sähköisiä kokeita.

Tokyo Science Education Institute: Tasumesu-kun

Tasumesu-kun

Luodaan ihmisvirtapiiri!
Kysytäänpä suoraan: johtaako ihminen sähköä? Ja jos johtaa, voiko sen tuntea? Katsohan tämä video.

Mitä tuumit? Jos asetat Tasumesu-kunin muovin päälle…

Valo ei syty. Mutta kun se asetetaan saksien metalliosaan,

se loistaa! Jos vain toinen puoli on muovilla…

valo pysyy pimeänä. Kokeillaanpa alumiinifoliota.

Valo syttyy taas. Tästä huomaamme, että metalli johtaa sähköä erinomaisesti. Mutta nyt päästään jännittävään osaan: entäpä me ihmiset? Kun otan laitteesta kiinni sormillani…

Se loistaa! Tällöin oikea käsi, keho ja vasen käsi muodostavat piirin, jonka läpi kulkee heikko sähkövirta. Ja mikä parasta, se ei tunnu missään – ei kipua, ei nipistystä. Valo syttyy myös näin:

Tasumesu-kun loistaa sormien välissä

Nyt piiri sulkeutuu etusormen ja keskisormen välillä. Voimme myös tehdä piirin foliosta ja jättää pienen pätkän pois, jonka korvaan kädelläni – ja valo syttyy!

Tässä piiri muodostuu foliosta ja minun kädestäni. Kokeilin tätä myös lapsen kanssa pitämällä kädestä kiinni, ja sekin toimi.

Sähkönjohtavuuden testausta

Eikö olekin kiehtovaa? Heti kun irrotamme otteemme, valo sammuu. Kokeilimme tätä neljän ihmisen ketjulla, ja valo syttyi yhä. Oppilaiden kanssa teimme jopa 32 hengen ketjun – ja sekin toimi! Aivan mahtavaa.

Kun selitän oppilaille esimerkiksi kehonkoostumusmittarien toimintaa, kerron sähkövirran kulkevan kehon läpi, mutta se on usein vaikea sisäistää. ”Tasumesu-kunin” avulla asia muuttuu konkreettiseksi ja reaktiot ovat aivan erilaisia. Mutta miksi se ei satu? Jos katsomme tätä taulukkoa:

Lähde: Ryuji Tanaka & Kenji Ichikawa, ”Industrial Safety Research Institute Safety Data RIIS-SD-70-1” (Japanin työministeriö) (*1)

Tasavirran kohdalla ihminen alkaa aistia virran vasta noin 3 mA (0,003 A) kohdalla. Mittasin, kuinka paljon virtaa kulkee, kun pidän kiinni laitteesta.

LED-valoille sopiva jännite on yleensä noin 2V tienoilla, joten onko 6V liikaa? Ensin mittasin laitteen oman virran: se oli noin 87 mA. Se ylittää optimaalisen arvon, muttei ole niin suuri, että laite rikkoutuisi.

Salaisuus piilee siinä, että käytämme litiumnappiparistoja, joilla on suuri sisäinen vastus. Se on avainasemassa tässä laitteessa. Seuraavaksi mittasin virran, kun olen itse osa virtapiiriä. Ja katsohan:

Tulos oli 20,2 μA = 0,02 mA. Tämä on täysin turvallista, mutta on hämmästyttävää, että LED syttyy näin pienellä virralla! Kun virta kerran pääsee kulkemaan, LEDin ominaisuuksien vuoksi vastus pienenee ja virta jatkaa kulkuaan.

Tehdään lyijykynäpiiri (Sähköoppia tunti 1)
Käytän tätä laitetta ensimmäisellä sähköopin tunnilla herättääkseni ajatuksia siitä, mitä virtapiiri tarvitsee. Ensin oppilaat saivat piirtää vapaasti.

Kun laitamme Tasumesu-kunin piirroksen päälle, sähkö kulkee ja LED syttyy.

Sitten pohdimme, miten valon saisi loistamaan kirkkaammin. Oppilaat kokeilivat monenlaisia piirroksia.

Oppilaiden havainnot olivat hienoja:

Lyhennä matkaa

Tee tiestä leveämpi

Tee viivasta tummempi (paksumpi kerros lyijyä)

Jos piirrämme lyijykynällä tällaisen reitin ja asetamme laitteen siihen…

Valo loistaa. Kun liu’utamme laitetta ylöspäin…

Katsohan,

valo kirkastuu jatkuvasti. Tämä johtuu siitä, että piiri lyhenee ja vastus pienenee. Ja jos kosketamme suoraan johdetta, valo on suorastaan häikäisevä!

Koska kyseessä on 6V, se ei ole optimaalinen jännite, joten en virallisesti suosittele tätä, mutta… vau, mikä valo! Kokeillaanpa vielä rinnankytkentää.

LED kirkastuu asteittain. Moni oppilas osaa rinnankytkennän kaavat ulkoa, mutta harva todella ymmärtää, että se laskee kokonaisvastusta. Teimme viivoista vielä paksumpia:

Nyt vastus on niin pieni, että valo loistaa todella kirkkaasti. Tästä on helppo nähdä, että paksumpi ”johdin” vähentää vastusta. Ja muistakaa: myös lyijykynän lyijy johtaa sähköä!

[Erikoisartikkeli] Koukuttavat staattisen sähkön kokeet

Seuraavaksi siirrymme kokeeseen, jossa opetellaan piirtämään kytkentäkaavioita.

ぐちゃぐちゃ配線がスッキリ!回路図を学ぶ授業の展開について(2時間目の展開)

Yhteydenotot ja pyynnöt
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs arkeasi! Kerään tänne selkeitä ohjeita ja vinkkejä hauskoihin kotikokeisiin. Tutki rohkeasti lisää!

Tieteen muistikirja on nyt myös kirjana! Lisätiedot täältä.

Lue lisää ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, täältä.

Yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, työpajat, TV-konsultointi jne.) täältä.
– Uusimmat päivitykset löydät X-palvelusta!

Tieteen niksikanavalla julkaisemme koe-videoita!

4月のイチオシ実験!

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

  • 4月9日(木)「THE突破ファイル」(日本テレビ )の科学監修を行いました。夜7時〜となります。

書籍のお知らせ

  • サクセス15 4月号にて、野球の科学について記事を執筆しました(2026/3)
  • 『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) スクリーンショット 2014-07-05 0.43.51
  • 『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・研究等のお知らせ

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。