触れずにコインが倒れ、アルミホイルが浮く！？渦電流実験を自宅で楽しもう！（ファラデーデスク）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「超能力を使って、触れずに物を動かしてみたい」……そんな願い、実は科学の力を使えば今すぐに叶えることができます。磁石に反応しないはずのアルミホイルがふわっと浮き上がったり、高速で回るコマが「見えない壁」に当たったかのようにピタッと止まったり。そこには、渦電流（うずでんりゅう）という、まるで透明な幽霊のような電流の働きが隠されています。今回は、身近な道具を使って、この不思議な「見えない力」を体感できる実験の数々をご紹介します。
コインを指で触れずに動かす
まずは、手品のような実験から始めましょう。用意するのは、アルミや銅でできたコイン（1円玉や10円玉）と、強力な磁石です。アルミや銅は、本来なら磁石にはくっつきません。しかし、コインに磁石を近づけてから、急激にパッと遠ざけてみてください。すると、コインが磁石に引かれるようにパタンと倒れるのです。なぜ、磁石に反応しないはずの金属が動くのでしょうか？
お鍋のフタ・ハンドスピナー・地球ゴマを触らずに止める
次に、回転しているものを「非接触」で止めてみましょう。お鍋のフタを机の上で回し、そこに磁石を近づけると……まるでブレーキをかけたように、一瞬で回転が止まります。
同じように、勢いよく回るハンドスピナーを触らず止めることもできます。また、精密な回転を続ける地球ゴマを複数並べて、磁石で一斉にストップさせる様子は圧巻です。
これらはすべて、金属の中で発生した渦電流が、回転を妨げる方向の磁力を生み出しているから起こる現象です。
アルミホイルを浮かせる「IHの魔法」
キッチンにあるIHクッキングヒーターも、実は渦電流の塊です。IHの上にアルミホイルを置いてスイッチを入れてみると……なんと、アルミホイルがふわっと宙に浮き上がります！
スイッチを入れると、
見事に浮きました！アルミホイルには何の細工もしていません。IHの内部にあるコイルが激しく磁界を変化させ、それによってアルミホイルに強烈な渦電流が流れ、磁石同士が反発し合うような力が生まれているのです。ふわふわと周期的に浮き上がるのは、IHの安全装置が「鍋が載っていないぞ？」と判断して電流を止めたり流したりを繰り返しているためだと思われます。
アルミパイプの中に磁石を落としてみる
最後は、重力の常識を疑いたくなるような実験です。アルミのパイプの中に磁石を落としてみましょう。
磁石をパイプの外側で落とすと一瞬で落下しますが、パイプの中を通すと、まるでスローモーションのようにゆっくりと落ちていきます。
磁石がパイプの中を移動するとき、パイプの壁面に渦電流が発生し、それが磁石の落下を邪魔する磁力を生み出します。強力なネオジウム磁石を使うほど、この「ブレーキ」は強くなり、落下時間は驚くほど長くなります。
渦電流っていったいなに？
ここまで見てきた不思議な力の正体、渦電流ブレーキについて詳しく解説しましょう。これは新幹線や大型トラック、ジェットコースターのブレーキにも使われている、非常に信頼性の高い技術です。
渦電流は、金属板の近くで磁石を動かしたとき、磁界の変化を打ち消そうとして金属の中に渦を巻くように流れる電流のことです。
次の図のように、磁石を金属板の上ですべらせると、進行方向の前面では磁束が増えるのを防ごうとし、後ろ側では減るのを引き止めようとする力が働きます。
この原理を利用すれば、激しく揺れるコイルをピタッと止めたりすることも可能です。
この歴史を遡ると、1831年にマイケル・ファラデーが発見した電磁誘導にたどり着きます。彼は、磁気から持続的な電流を取り出す「ファラデーディスク」を考案しました。これは、磁石の間で銅の円板を回転させて電流を発生させる装置で、現代の発電機のルーツとも言えるものです。国立科学博物館にも、その仕組みを体験できる展示があります。
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