Käsikäyttöinen generaattori onkin moottori!? Koe itse sähkön ja energian hämmästyttävä kaksoisluonne
Täällä kirjoittaa tiedevalmentaja Kuwako Ken. Jokainen päivä on uusi koe.
”Miten sähkö oikein syntyy?” ”Miksi moottori pyörii?”
Tällaisiin yksinkertaisiin mutta kiehtoviin kysymyksiin oppikirjan kuvat ja selitykset eivät aina anna todellista tuntumaa. Mutta joskus yksi ainoa väline voi saada vastauksen tuntumaan omissa käsissä. Tuo väline on käsikäyttöinen generaattori. Todellisuudessa sillä ei ainoastaan tuoteta sähköä. Oikein käytettynä sen avulla voi ymmärtää sähkön luonteen, moottorin toimintaperiaatteen ja jopa energian muuntumisen perusidean käytännössä. Tässä artikkelissa esittelemme kaksi kokeilua, jotka herättävät lapsissa oivalluksia ja hämmästystä. Katso ensin tämä video. Siinä tapahtuu monta yllättävää asiaa.
Koe 1: Käsigeneraattori voi toimia myös moottorina!
Kun kysyn yläkoululaisilta: ”Oletteko koskaan käyttäneet käsikäyttöistä generaattoria?”, useimmat vastaavat heti: ”Kyllä!” Silti noin 10–20 prosenttia oppilaista ei ole edes nähnyt sellaista. Juuri siksi sen kokeileminen omin käsin on niin arvokasta – se herättää uteliaisuuden ja tekee sähköstä konkreettista.
Aloitetaan yhdistämällä käsigeneraattori LED-lamppuun ja pyörittämällä kampia. LED syttyy palamaan. Tässä vaiheessa laite toimii generaattorina.
Mutta mitä tapahtuu, jos yhdistämme käsigeneraattorin paristoon?
Yllättäen generaattorin kampi alkaa pyöriä itsestään.
Käsigeneraattori ei siis ole pelkästään generaattori, vaan samalla myös moottori. Tämän ilmiön taustalla ovat laitteen sisällä olevat kela ja magneetti. Kun paristosta tuleva sähkövirta kulkee kelan läpi, kelaan kohdistuu magneettikentässä voima, joka saa sen pyörimään. Tässä näkyy suoraan moottorin toimintaperiaate.
Laite, joka tavallisesti tuottaa sähköä kampia pyörittämällä, voi sähköä syöttämällä toimia moottorina. Juuri tämä kaksijakoinen luonne tekee kokeesta niin kiinnostavan.
Generaattori, joka muuntaa liike-energiaa sähköenergiaksi sähkömagneettisen induktion avulla, ja moottori, joka muuntaa sähköenergiaa liike-energiaksi magneettikentän voiman avulla, perustuvat pohjimmiltaan samaan rakenteeseen.
Koe 2: Kun kaksi generaattoria yhdistetään, toinen alkaa pyöriä!
Otetaan seuraavaksi toinen käsigeneraattori ja yhdistetään ne johtimella. Mitä luulet tapahtuvan?
Kun toisen generaattorin kampia pyöritetään, myös toisen laitteen kampi alkaa pyöriä itsestään.
Tässä nähdään hienosti energian muuntumisen ketju.
Ensimmäisen generaattorin kampiin annettu liike-energia muuttuu laitteen sisällä sähköenergiaksi (generaattorin toiminta). Sähköenergia kulkee johtoa pitkin toiseen laitteeseen, jossa se muuttuu jälleen liike-energiaksi (moottorin toiminta), jolloin kampi alkaa pyöriä.
Tämä koe tarjoaa loistavan mahdollisuuden pohtia kysymyksiä kuten:
”Mihin sähkö muuttui?”
”Mistä energia tuli ja minne se siirtyi?”
Juuri tällaiset kysymykset syventävät lasten ymmärrystä luonnontieteistä.
Yhteydenotot ja yhteistyö
Tuodaan tieteen ihmeet lähemmäs arkea! Sivustolta löydät hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu rohkeasti sisältöihin!
・Tietoa sivuston ylläpitäjästä, Kuwako Kenistä: täältä
・Tilaukset ja yhteistyöt (kirjoitukset, luennot, tiedetyöpajat, TV-konsultointi, esiintymiset jne.): täältä
・Artikkelien päivitykset löytyvät X:stä!
Tieteen ideakanavalla julkaistaan 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。
