Kytkin poikki, mutta se ei pysähdy！Kelan sähkövärähtelyn salaisuus paljastuu sensorilla (EasySense V-Hub)
Täällä kirjoittaa tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe.
Kun katkaisija avataan, voisi kuvitella sähkövirran putoavan heti nollaan. Mutta todellisuudessa kela ei luovuta virtaa niin helposti. Se näyttää suorastaan vastustelevan muutosta, jolloin jännite alkaa värähdellä voimakkaasti. Tässä kokeessa tehdään tuo ”kelan itsepäisyys” näkyväksi anturin avulla.
Kytkentä ja valmistelut
Tässä demonstraatiossa käytetään anturia sähkövärähtelyn havainnollistamiseen. Rakenna alla olevan kaltainen virtapiiri, anna virran kulkea kelan läpi ja katkaise sitten kytkin äkillisesti. Tämän jälkeen mitataan kelan jännite jänniteanturilla. Käytetty laite on EasySense V-Hub.
Anturin asetukset näkyvät alla. Aseta manuaalitilassa mittausajaksi 200 ms (myös 100 ms toimii), näytteenottotaajuudeksi noin 2000 Hz ja määritä myös mittauksen käynnistysehto.
Kokeillaan käytännössä – tuloksena upea aaltomuoto!
Näin koe näyttää käytännössä. Katso video alta.
Vaikka kytkin avataan, sähkövirta ei katoa välittömästi. Sen sijaan kelan vaikutuksesta jännite alkaa vaihdella. Samalla näkyviin ilmestyy hämmästyttävän kaunis aaltomuoto – aivan kuin oppikirjan sivuilta tuttu, siisti sinimuotoinen värähtely.
Tätä ilmiötä kutsutaan itseinduktioksi.
Kun sähkövirta yrittää muuttua nopeasti, kela synnyttää sähkömotorisen voiman, joka vastustaa muutosta. Ikään kuin se sanoisi: ”Älä pysähdy niin nopeasti!” Tämä ominaisuus johtuu kelan induktanssista. Kun kela yhdistetään kondensaattoriin, muodostuu LC-piiri, jossa syntyy sähkövärähtelyä. Samaa ilmiötä hyödynnetään esimerkiksi radioissa, joiden avulla voidaan vastaanottaa tiettyjä taajuuksia.
Mitä tapahtuu, kun kelan päälle asetetaan rautaa?
Kun kelan päälle asetetaan rautakappale tai muuten muutetaan itseinduktanssia, myös värähtelyn jaksonaika muuttuu. Huomaatko, kuinka aaltojen välinen etäisyys muuttuu? Mitä suurempi induktanssi on, sitä hitaammin sähkövärähtely etenee. Tämä muistuttaa heiluria: mitä ”raskaampi” heiluri, sitä hitaammin se heiluu. Myös sähköpiireissä on siis tavallaan oma vastineensa massalle. Juuri tällaiset yhtäläisyydet tekevät fysiikasta niin kiehtovaa.
Yhteydenotot ja yhteistyö
Haluamme tuoda tieteen ilot lähemmäs arkea! Sivustolta löydät hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Kannattaa tutustua sisältöihin!
・Sivuston parhaista sisällöistä on julkaistu myös kirja. Lisätietoja täältä.
・Lisätietoja ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä.
・Kirjoitus-, luento-, tiedepaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä.
・Uusimmat artikkelit löydät myös X:stä!
Science Note -kanavalla julkaistaan jatkuvasti uusia tiedekokeiden videoita!
７月のイチオシ実験！
夏でプシュッと爽やか実験！
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 6月30日（火） 6/30 23:56〜 【科学監修・出演】「地球まるごと大実験ネイチャーティーチャー」（TBS）
- 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。
- 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
書籍のお知らせ
- ７月16日発売 『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。
- Kaada vettä ja kuutio ilmestyy tyhjästä！ CMY-vesilaatikon värien vähennyslaskun ihme
- Laite, joka näyttää äänen silmillesi — Styroksipalat leijuvat ilmassa Kundtin putkessa
- Kytkin poikki, mutta se ei pysähdy！Kelan sähkövärähtelyn salaisuus paljastuu sensorilla (EasySense V-Hub)
- Pyörrevirrat ampaisevat metallirenkaita ilmaan — sähkömagneettisen induktion ihme Tsukuban Expo-keskuksessa
- Kokeellinen havainto: Epäröikö sähkövirta oikeasti? Kelan 0,0005 sekunnin tarina
- Kaaoksesta kauneuteen — 15 heilurin salaisuus kahden minuutin tanssissa
- Luokka sekaisin! Raportti Van de Graaff -generaattorin ja Leyden-purkin ”sähköketju sadan ihmisen” kokeilun epäonnistumisesta
- Tiedätkö, miksi silmäsi pettävät sinut？ Koe aivojesi ”ennustusvaisto” 3D-taideteoksen avulla！（Tsukuban Expo-keskus）
- Ilmapallosta lämmityspatja!? Venytettynä lämmin, kutistuessa kylmä – kumin ja lämmön outo yhteys
