永久磁铁周围会存在磁场,放入金属管中后,磁铁的磁场会穿过金属管中的某些横截面,使金属管中的某些横截面中产生磁通量。Φ=BS. 在磁铁下落的过程中,磁铁下方金属管的横截面的磁通量要增加,磁铁上面的金属管的截面中的磁通量会减小,上下横截面中的磁通量只要发生变化,就会产生感应电流,这些感应电流的磁场总是阻碍永久磁铁的磁场的变化,即都会阻碍磁铁的运动。用楞次定律判断的结果是:“来拒去留”。
阻碍越来越大,所以磁铁下落加速度越来越小。当磁铁到达铜管中间时,使铜管和磁力线产生切割运动,和加速度恢复过程,就使掉落速度会减缓。该实验不会有害。
铜管越长,铜管上半截加速度幅度变小,和下半截恢复现象越明显。
从电的方面分析,首先要知道:导体在磁场中做相对切割磁场线运动会产生感应电流。铜管相当于一个环形导体,在磁铁相对于铜管下落时铜管产生感应环形电流。而通电导体在磁场中受力的作用,作用方向总是抵抗磁场发生变化的方向,当然在这个例子中是与重力方向相反。所以磁铁下落没有自由落体速度快。
从能量的方面分析,由上所叙述铜管产生感应电流。感应电流会由于电流热效应把电能转化为热能。这部分能量来自于磁铁的重力势能,原本自由下落的磁铁重力势能全部转化为动能,现在一部分重力势能转化为了电流发热,自然下落速度减小。
因为磁铁下降过程中会受到铜管的吸引力,所以下降缓慢。
可能是磁铁与铜管之间有排斥力,导致它下降时缓慢
因为磁铁能够对通过产生引力,所以能够减速。