{"id":68060,"date":"2026-10-03T04:38:27","date_gmt":"2026-10-02T19:38:27","guid":{"rendered":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=68060"},"modified":"2026-10-03T04:38:27","modified_gmt":"2026-10-02T19:38:27","slug":"murra-moottorin-nakymaton-muuri-paperiaskartelu-ja-vasen-kasi-paljastavat-kommutaattorin-salaisuuden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/phys-edu.net\/wp\/?p=68060&lang=fi","title":{"rendered":"Murra moottorin “n\u00e4kym\u00e4t\u00f6n muuri”! Paperiaskartelu ja vasen k\u00e4si paljastavat kommutaattorin salaisuuden"},"content":{"rendered":"

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

\"\"<\/p>\n

Tiesitk\u00f6, ett\u00e4 kun puhelimesi v\u00e4r\u00e4ht\u00e4\u00e4 “bzzt”, sen sis\u00e4ll\u00e4 pieni osa py\u00f6rii hurjaa vauhtia? Sama p\u00e4tee pesukoneeseen ja tulevaisuuden s\u00e4hk\u00f6autoihin. Nyky\u00e4\u00e4n el\u00e4m\u00e4mme ei py\u00f6ri p\u00e4iv\u00e4\u00e4k\u00e4\u00e4n ilman s\u00e4hk\u00f6moottoria<\/strong>.<\/p>\n

Kun t\u00e4m\u00e4n k\u00e4tev\u00e4n laitteen sis\u00e4\u00e4n kurkistaa, l\u00f6ytyy kuitenkin “n\u00e4kym\u00e4t\u00f6n muuri”, johon yl\u00e4koululaiset t\u00f6rm\u00e4\u00e4v\u00e4t useimmin. T\u00e4ss\u00e4 artikkelissa esittelen paperiaskartelun, jolla muuri ylitet\u00e4\u00e4n leikiten ja jonka avulla luokkahuoneessa saadaan aikaan aitoja ahaa-el\u00e4myksi\u00e4.<\/p>\n

Paperiaskartelu, joka muuttaa moottorin kysymysmerkit huutomerkeiksi<\/h3>\n

Mik\u00e4 on opettajille kaikkein hankalinta, kun luokassa selitet\u00e4\u00e4n moottorin toimintaa? Veikkaan, ett\u00e4 moni sanoo yhteen \u00e4\u00e4neen: kommutaattori eli suuntaaja<\/strong>.<\/p>\n

Kun k\u00e4\u00e4mi on k\u00e4\u00e4ntynyt puoli kierrosta, virran suunta vaihtuu nopeasti vastakkaiseksi. Tuo nerokas kytkeytyminen j\u00e4\u00e4 oppikirjan ja kaavakuvien varassa helposti litte\u00e4ksi selitykseksi, ja oppilaiden p\u00e4\u00e4ss\u00e4 py\u00f6rii vain kysymysmerkkej\u00e4.<\/p>\n

Kommutaattorin muuria on yritetty ylitt\u00e4\u00e4 monenlaisten kuvien avulla yhdess\u00e4 oppilaiden kanssa, mutta asian perille saaminen on silti usein vaikeaa.<\/p>\n

Siksi haluan suositella Shotaro Kishin sivustolla esitelty\u00e4 moottorimallia. Kishi kokeilee, miten tiedeopetuksen materiaaleja voi tehd\u00e4 paperiaskarteluna.<\/a><\/p>\n

Moottorin opetusmateriaali<\/a><\/p>\n

Leikkaa kaava ja kokoa liimaamalla<\/h3>\n

T\u00e4ss\u00e4 on askartelun kaava.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Leikkaa paksuja viivoja pitkin ja kokoa osat liimaamalla. Valmis ty\u00f6 n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 t\u00e4lt\u00e4.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Takapuoli n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 t\u00e4lt\u00e4.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Keskell\u00e4 oleva k\u00e4\u00e4mi p\u00e4\u00e4see py\u00f6rim\u00e4\u00e4n vapaasti.<\/p>\n

Vasen k\u00e4si apuun: miksi k\u00e4\u00e4mi py\u00f6rii?<\/h3>\n

Kokeillaan nyt k\u00e4si mukana. K\u00e4yt\u00e4mme tuttua Flemingin vasemman k\u00e4den s\u00e4\u00e4nt\u00f6\u00e4<\/strong>. Osoita vasemman k\u00e4den keskisormella virran suuntaan ja etusormella magneettikent\u00e4n suuntaan, niin peukalo n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 voiman suunnan.<\/p>\n

K\u00e4\u00e4miss\u00e4 kulkee virta suuntaan a \u2192 b \u2192 c \u2192 d. Tarkastellaan ensin osaa ab. Flemingin vasemman k\u00e4den s\u00e4\u00e4nn\u00f6n mukaan siihen kohdistuu yl\u00f6sp\u00e4in suuntautuva voima.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Kun sama tehd\u00e4\u00e4n osalle cd, siihen kohdistuu alasp\u00e4in suuntautuva voima. Virta kulkee siin\u00e4 ab:hen n\u00e4hden vastakkaiseen suuntaan, joten my\u00f6s voima on vastakkainen.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Toinen puoli nousee yl\u00f6s ja toinen painuu alas, ja k\u00e4\u00e4mi alkaa py\u00f6ri\u00e4 my\u00f6t\u00e4p\u00e4iv\u00e4\u00e4n<\/strong>.<\/p>\n

P\u00e4\u00e4osassa kommutaattori: se vaihtaa virran suunnan<\/h3>\n

Nyt on kommutaattorin vuoro loistaa. Kun k\u00e4\u00e4mi on k\u00e4\u00e4ntynyt puoli kierrosta, kommutaattori vaihtaa virran suunnan.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nyt virta kulkee suuntaan d \u2192 c \u2192 b \u2192 a. Kun vasenta k\u00e4tt\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 samalla tavalla, huomaa, ett\u00e4 k\u00e4\u00e4mi py\u00f6rii edelleen my\u00f6t\u00e4p\u00e4iv\u00e4\u00e4n. Katsotaan ensin osaa dc.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Sitten osaa ba.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Mit\u00e4 sitten tapahtuisi, jos kommutaattoria ei olisi? Kun k\u00e4\u00e4mi on ohittanut kohdan, jossa se on kohtisuorassa magneettikentt\u00e4\u00e4 vastaan, ja virran suunta pysyisi samana, syntyisi voima, joka yritt\u00e4\u00e4 py\u00f6ritt\u00e4\u00e4 k\u00e4\u00e4mi\u00e4 takaisinp\u00e4in<\/strong>. K\u00e4\u00e4mi heilahtelisi edestakaisin ja pys\u00e4htyisi lopulta paikalleen. Kommutaattori on siis kulissien takana ty\u00f6skentelev\u00e4 sankari, joka pit\u00e4\u00e4 py\u00f6rimissuunnan samana<\/strong>.<\/p>\n

Oikeissa moottoreissa on muuten k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 monta k\u00e4\u00e4mi\u00e4, jotta py\u00f6riminen on tasaisempaa. S\u00e4hk\u00f6autoissa taas k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein moottoreita, joissa virran suunnan vaihtaa kommutaattorin sijaan elektroniikka. Ulkoiset erot ovat suuria, mutta periaate on sama: virran suunta vaihdetaan sopivasti, jotta py\u00f6riminen jatkuu samaan suuntaan.<\/p>\n

Yhdist\u00e4 klemmarimoottoriin ja ymm\u00e4rrys syvenee<\/h3>\n

T\u00e4m\u00e4n paperiaskartelun parasta antia on se, ett\u00e4 asiaa voi pohtia paperin \u00e4\u00e4rell\u00e4 k\u00e4si mukana. Kun sen yhdist\u00e4\u00e4 klemmarimoottorin rakentamiseen, “n\u00e4kym\u00e4t\u00f6n muuri” eli kommutaattorin toiminta loksahtaa oppilaiden mieless\u00e4 kohdilleen.<\/p>\n

Shotaro Kishin kotisivuilta l\u00f6ytyy paljon muitakin opetusmateriaaleja.<\/a> K\u00e4y tutustumassa ja kokeile rohkeasti! Kiitos Kishille upeasta materiaalista.<\/p>\n

Yhteydenotot ja tilaukset<\/h3>\n

Tiede on hauskaa ja yll\u00e4tt\u00e4v\u00e4n l\u00e4hell\u00e4! Kokoan sivustolle kotona teht\u00e4vi\u00e4 hauskoja tiedekokeita ja niiden onnistumisen vinkkej\u00e4 helposti ymm\u00e4rrett\u00e4v\u00e4ss\u00e4 muodossa. Selaile ja etsi vapaasti!
\n\u30fbKagaku no Netach\u014d -sivuston sis\u00e4ll\u00f6ist\u00e4 on tehty kirja. Lis\u00e4tietoja t\u00e4\u00e4lt\u00e4<\/a>
\n\u30fbSivuston yll\u00e4pit\u00e4j\u00e4st\u00e4 Ken Kuwakosta lis\u00e4\u00e4 t\u00e4\u00e4ll\u00e4<\/a>
\n\u30fbToimeksiannot (kirjoittaminen, luennot, koety\u00f6pajat, TV-asiantuntijaty\u00f6 ja esiintyminen jne.) t\u00e4\u00e4lt\u00e4<\/a>
\n\u30fbArtikkelip\u00e4ivitykset kerrotaan X:ss\u00e4<\/a>!<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a>Tieteen kokeet -kanavalla (Kagaku no Neta Channel)<\/a> julkaistaan koevideoita!<\/p>\n

\uff19\u6708\u306e\u30a4\u30c1\u30aa\u30b7\u5b9f\u9a13\uff01<\/h3>\r\n

\u7d19\u30b3\u30c3\u30d7\u3000\u30b8\u30e3\u30a4\u30ed\u30ed\u30b1\u30c3\u30c8\u3092\u4f5c\u308d\u3046\uff01<\/a><\/p>\r\n

\"\"<\/p>\r\n\r\n

\u30c6\u30ec\u30d3\u756a\u7d44\u76e3\u4fee\u30fb\u30a4\u30d9\u30f3\u30c8\u7b49\u306e\u304a\u77e5\u3089\u305b<\/strong><\/b><\/span><\/h3>\r\n