不用碰就能讓硬幣倒下，鋁箔竟然會浮起來！？ 在家就能玩的渦電流實驗（法拉第桌）

我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗日！

「好想跟電影主角一樣，不用動手就能隔空移物喔！」……這種超能力般的願望，其實只要靠科學的力量，現在就能馬上實現！明明磁鐵吸不起來的鋁箔紙竟然會輕飄飄地浮起來？或是轉得超快的陀螺像是撞到「隱形牆壁」一樣瞬間停住？這一切的背後，都藏著一種像透明幽靈般的電力作用，叫做渦電流（Eddy Current）。今天就要用身邊隨手可得的工具，帶大家一起來體驗這種不可思議的「隱形力量」！

不用手指碰，也能讓硬幣乖乖聽話

首先，我們來玩一個像變魔術一樣的實驗。準備好鋁或銅做的硬幣（例如日幣1圓、10圓，或台灣的1元、5元硬幣）和一顆強力磁鐵。鋁跟銅本來是不會被磁鐵吸住的，但神奇的來了：當你把磁鐵靠近硬幣，然後「唰」地一聲快速抽離，硬幣竟然會像被磁鐵勾住一樣跟著倒下！明明不會被吸引的防磁金屬，為什麼會動起來呢？

隔空煞車！鍋蓋、指尖陀螺與地球儀陀螺

接下來，試試看「不接觸」就讓旋轉的東西停下來。把鍋蓋在桌上轉起來，再把磁鐵靠近它……就像踩了煞車一樣，旋轉竟然瞬間停止了！

同樣的道理，轉得飛快的指尖陀螺也能隔空停住。甚至把好幾個精密的地球儀陀螺排在一起轉，磁鐵一靠近就整排整齊停下的樣子，真的超級壯觀。

這些現象都是因為金屬內部產生了渦電流，這種電流會產生一股「唱反調」的磁力，拚命阻止物體繼續旋轉。

鋁箔紙漂浮術：IH爐的魔法

廚房裡的 IH 感應爐，其實就是渦電流的大本營。在 IH 爐上放一張鋁箔紙並打開開關……天啊！鋁箔紙竟然會輕飄飄地往上飛，浮在半空中！

開關一開：

真的浮起來了！鋁箔紙完全沒動過手腳。這是因為 IH 爐內部的線圈產生激烈的磁場變化，讓鋁箔紙感應出強大的渦電流，進而產生互相排斥的力量。至於它為什麼會規律地上下跳動，是因為 IH 爐的保護裝置發現「沒放鍋子」，所以不斷在切換電流啦。

讓磁鐵在鋁管裡上演「慢動作」

最後，我們來做一個會讓人懷疑地心引力的實驗。試著把磁鐵丟進鋁管裡看看吧！

如果把磁鐵丟在管子外面，一閃就掉下去了；但只要把磁鐵丟進管子裡面，它竟然會像電影慢動作一樣，優哉游哉地慢慢滑下去。

磁鐵在管子裡移動時，管壁會感應出渦電流，這股電流產生的磁力會一直「往上拉」阻礙磁鐵掉落。磁鐵磁力愈強，這種「隱形煞車」就愈厲害，掉下來的速度也會慢到讓你驚訝。

話說回來，渦電流到底是什麼？

剛才看到的這些神奇力量，科學上稱為渦電流煞車（Eddy Current Brake）。這可是非常專業且可靠的技術，連新幹線、大型卡車甚至是雲霄飛車的煞車系統都有用到它喔。

簡單來說，渦電流就是當磁鐵在金屬板附近移動時，金屬為了抵消磁場的變化，內部就會像水流一樣產生漩渦狀的電流。

如下圖所示，磁鐵在金屬板上滑行時，前面的部分會拚命擋住磁鐵靠近，後面的部分會拚命拉住磁鐵不讓它走。

利用這個原理，即使是晃得很厲害的線圈，也能讓它瞬間乖乖停住。

追溯這段科學歷史，可以回到 1831 年法拉第發現的電磁感應。他當年發明的「法拉第圓盤」，就是利用磁鐵和旋轉銅盤產生電流，這可以說是現代發電機的老祖宗呢！日本國立科學博物館裡也有這種裝置可以親自體驗喔。

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