旋转的易拉罐

王桂星

磁铁只能吸引铁钴镍及其合金，并不会吸引铝制品。可是本期介绍的这个装置中的易拉罐却会在磁铁的作用下旋转，这是为什么呢？

如右图，左边是一个铝制的易拉罐，它穿在竖直的转轴上，可以自由转动。笔杆中间部位固定了2个高强度磁铁，当转动磁铁，左边的易拉罐就会一起转动。你是不是开始好奇为什么会发生这样的现象？动手实践一下吧！

材料和工具：1个铝制的易拉罐；1个木板底座，上面固定了2根用粗铜丝做的转轴；万能胶；1根水性笔笔杆；2块高强度磁铁；1小块泡沫塑料；1个金属按扣。

制作过程：

1.首先在易拉罐的底面正中钻一个小孔，孔径略大于铜丝，拿一根铁钉用锤子猛敲一下即可。

2.然后把金属按扣用万能胶粘在易拉罐上表面的正中。注意只把按扣的边缘粘在铝皮上，按扣的凹坑要对着中心位置的开口，不能被挡住。胶水也要少用，不能流进凹坑里。

3.把易拉罐穿在铜丝上。作为转轴的粗铜丝穿过易拉罐底面的小孔，尖端正好顶在金属按扣的凹坑里。这样易拉罐就能自由地在转轴上转动，摩擦力很小还不会乱晃。

4.用小刀在泡沫塑料上开孔，把它穿到水性笔的笔杆上。2块磁铁分别吸在泡沫的两侧，因为高强度磁铁的磁性非常强，所以能够稳固地与笔杆组合在一起。

5.把笔杆穿在另一侧的转轴上。适当调节两边转轴，使得它们转动的阻力越小越好。用手指捻动笔杆，笔杆带动磁铁快速转动。这时你会惊讶地看到，易拉罐也随着转动起来，好像被磁铁吸引一样，越转越快。如改变磁铁转动的方向，易拉罐的转动方向也会随之发生改变。

虽然铝不能被磁铁吸引，但它却是良好的导体。当靠近易拉罐的磁铁快速转动时，形成一个快速变化的磁场，通过铝皮的磁通量不断变化，铝皮内就感生出了一种电流——涡流。涡流是一种类似水流漩涡的环形电流，环形电流会产生磁场，这个磁场与磁铁的磁场方向相反，相互排斥，易拉罐在这种作用力之下随着磁铁转动。也就是说，铝制易拉罐并不是在磁铁的静磁力作用下运动的，而是由于感生出了涡流，在电磁相互作用力下开始运动的。利用涡流的这一特性，人们生产出了“涡流分拣机”：垃圾中的铜、铝等金属内感应出涡流，涡流产生与原磁场方向相反的磁场，于是在与原磁场发生相互排斥的作用下“跳”出来，这样就无需费力地进行人工分拣了。

涡流实际上也是电磁感应现象的一种表现形式。涡流在1851年被法国物理学家莱昂·傅科发现，因此也称傅科电流。利用导体中涡流的热效应，可以制作各种感应加热设备，如真空冶炼炉、电磁炉。电磁炉的台面下安装有线圈，当线圈通过高频交流电时，在台面与金属锅底之间产生强大的交变磁场，交变磁场穿过锅底，在锅底形成强涡流，产生大量的热量。

利用涡流效应还可以制作金属探测器。金属探测器中通有高频交变电流，在金属物中感应出涡流，涡流又产生磁场，影响原来的磁场，探测器检测到磁场的变化，得知金属的存在。金属探测器已经被广泛用于探测地雷和安检工作。