{"id":62840,"date":"2026-04-28T04:13:04","date_gmt":"2026-04-27T19:13:04","guid":{"rendered":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=62840"},"modified":"2026-04-28T04:13:04","modified_gmt":"2026-04-27T19:13:04","slug":"0001-sekunnin-taistelu-itseinduktion-luoma-hidas-sahko-ja-sen-mysteeri-itseinduktio-koe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=62840&lang=fi","title":{"rendered":"0,001 sekunnin taistelu! Itseinduktion luoma hidas s\u00e4hk\u00f6 ja sen mysteeri (Itseinduktio-koe)"},"content":{"rendered":"

T\u00e4\u00e4ll\u00e4 tiedevalmentaja Kuwako Ken. Jokainen p\u00e4iv\u00e4 on koe.<\/strong><\/span><\/p>\n

Oletko kuullut sanan \u201camanojaku\u201d \u2013 tyyppi, joka tekee tahallaan p\u00e4invastoin? S\u00e4hk\u00f6n maailmassa on oikeasti olemassa hauska komponentti, joka \u201cinhoaa muutosta\u201d ja yritt\u00e4\u00e4 toimia p\u00e4invastoin kuin sille sanotaan. Se on kela. Kun kytkin laitetaan p\u00e4\u00e4lle, se ik\u00e4\u00e4n kuin sanoo \u201c\u00e4l\u00e4 ala virrata!\u201d ja jarruttaa. Kun kytkin katkaistaan, se taas vastustaa pys\u00e4htymist\u00e4: \u201c\u00e4l\u00e4 lopeta!\u201d<\/p>\n

T\u00e4ll\u00e4 kertaa paljastamme kelan k\u00e4ytt\u00e4ytymisen millisekunnin tuhannesosan tarkkuudella \u2013 ilmi\u00f6n, jota ei voi n\u00e4hd\u00e4 paljain silmin \u2013 k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 tarkkaa sensoria.<\/p>\n

Vastahakoinen komponentti? Itseinduktion ihme<\/h3>\n

Kun s\u00e4hk\u00f6piiriin lis\u00e4t\u00e4\u00e4n kela, virta ei muutu kytkint\u00e4 painettaessa \u00e4killisesti, vaan kasvaa ja pienenee pehme\u00e4sti. T\u00e4t\u00e4 ilmi\u00f6t\u00e4 kutsutaan itseinduktioksi. Kun kelassa kulkeva virta muuttuu nopeasti, kelan l\u00e4pi kulkeva magneettivuo muuttuu my\u00f6s nopeasti. Kela \u201cinhoaa\u201d t\u00e4t\u00e4 \u00e4killist\u00e4 muutosta ja synnytt\u00e4\u00e4 sit\u00e4 vastaan vaikuttavan j\u00e4nnitteen, vastaj\u00e4nnitteen. Se muistuttaa s\u00e4hk\u00f6ist\u00e4 inertiaa. Vaikka ilmi\u00f6 l\u00f6ytyy oppikirjoista, se tapahtuu niin nopeasti, ett\u00e4 tavallisilla mittareilla sit\u00e4 on vaikea havaita.<\/p>\n

Siksi k\u00e4ytimme t\u00e4ll\u00e4 kertaa tarkkaa sensoria \u201cEasySense V-Hub<\/a>\u201d ja teimme hetkellisest\u00e4 ilmi\u00f6st\u00e4 n\u00e4kyv\u00e4n. My\u00f6s Go-Direct -virtasensori on hyv\u00e4 vaihtoehto<\/a>.<\/p>\n

\"\" <\/p>\n

Tieteen resepti: valmistelut<\/h3>\n

N\u00e4kym\u00e4tt\u00f6m\u00e4n s\u00e4hk\u00f6n liikkeen havaitsemiseen tarvitaan tarkat v\u00e4lineet.<\/p>\n

Tarvikkeet<\/strong>
\n\u2022 Vastuksia (20 \u03a9) \u00d7 3
\n\u2022 Kela (0.05 H)
\n\u2022 Kytkin (painokytkin on k\u00e4tev\u00e4)
\n\u2022 Leip\u00e4lauta ja hyppyjohdot
\n\u2022 AA-paristoja \u00d7 2 (3.0 V) + paristokotelo
\n\u2022 EasySense V-Hub
\n\u2022 Virtasensori (100 mA tai 1 A)<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

EasySense V-HUB<\/p>\n

Koe alkaa! Tehd\u00e4\u00e4n itseinduktio n\u00e4kyv\u00e4ksi<\/h3>\n

\u2460 Rakenna seuraavanlainen piiri. T\u00e4rke\u00e4 kohta on liitt\u00e4\u00e4 EasySense-virtasensori siihen kohtaan, johon virtamittari normaalisti tulisi. \"\"<\/p>\n

Piirin rakentamiseen k\u00e4ytettiin leip\u00e4lautaa. Se on helppok\u00e4ytt\u00f6inen ja kokeissa l\u00e4hes v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4t\u00f6n.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u2461 Seuraavaksi asetetaan mittaus niin, ettei hetkellinen muutos j\u00e4\u00e4 huomaamatta.
\n\u2022 Mittausaika: 500 ms (0,5 s)
\n\u2022 N\u00e4ytteenottov\u00e4li: 2000\/500 \u03bcs
\n\u2022 Triggeri: tallennus alkaa, kun virta ylitt\u00e4\u00e4 15 mA (esitriggeri 25%)<\/p>\n

T\u00e4m\u00e4 triggeriasetus on t\u00e4rke\u00e4. Se tallentaa tilanteen juuri ennen ja j\u00e4lkeen kytkimen painalluksen, jolloin virran nousu n\u00e4kyy selv\u00e4sti.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u2462 Kun kaikki on valmista, paina kytkint\u00e4 ja aloita mittaus.<\/p>\n

Tulokset paljastavat kelan \u201cluonteen\u201d<\/h3>\n

Katsotaan kuvaajaa. Pystyakseli n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 virran (mA) ja vaaka-akseli ajan. \"\"<\/p>\n

Sininen viiva on ilman kelaa (vain vastukset). Virta nousee l\u00e4hes pystysuoraan heti, kun kytkin suljetaan.
\nPunainen viiva n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 tilanteen, jossa kela on mukana. Virta kasvaa hitaasti viistosti \u2013 selv\u00e4 merkki siit\u00e4, ett\u00e4 kela vastustaa \u00e4killist\u00e4 muutosta vastaj\u00e4nnitteen avulla.<\/p>\n

Pieni ero maksimiarvoissa voi johtua kelan omasta resistanssista (kuparilangan vastus). T\u00e4llaiset \u201cep\u00e4t\u00e4ydelliset, mutta todelliset\u201d tulokset tekev\u00e4t kokeista erityisen kiinnostavia.<\/p>\n

Syvemm\u00e4lle: mit\u00e4 tapahtuu, kun kytkin katkaistaan?<\/h3>\n

Itseinduktio ei n\u00e4y vain kytkint\u00e4 suljettaessa. Aseta virtasensori seuraavan piirin mukaisesti: \"\"<\/p>\n

Katkaise kytkin, kun virta kulkee. Nyt kela yritt\u00e4\u00e4 pit\u00e4\u00e4 virran k\u00e4ynniss\u00e4 ja \u201cty\u00f6nt\u00e4\u00e4\u201d sit\u00e4 samaan suuntaan kuin ennen.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

T\u00e4st\u00e4 syyst\u00e4 kytkint\u00e4 katkaistaessa voi joskus synty\u00e4 kipin\u00e4. Kela todella vihaa muutoksia.<\/p>\n

Kelan maailmassa riitt\u00e4\u00e4 muitakin kiehtovia ilmi\u00f6it\u00e4, kuten kondensaattorin kanssa syntyv\u00e4 s\u00e4hk\u00f6inen v\u00e4r\u00e4htely. Kokeile itse ja kurkista n\u00e4kym\u00e4tt\u00f6m\u00e4\u00e4n s\u00e4hk\u00f6\u00f6n sensoreiden avulla.<\/p>\n

\u96fb\u6c17\u304c\u594f\u3067\u308b\u30ea\u30ba\u30e0\u3092\u6355\u307e\u3048\u308d\uff01V-Hub\u3067\u6311\u3080\u300c\u96fb\u6c17\u632f\u52d5\u300d\u53ef\u8996\u5316\u5927\u4f5c\u6226(V-Hub8)<\/a><\/p><\/blockquote>\n