之前听说，有人在做手持磁阻炮的时候，出于机械结构上的考虑，想用钣金/铣削加工的铝材，放在线圈旁边。其具体形式类似于“把线圈放在一张平铝板的旁边”，或者是“在线圈外面套半圆形的铝管”。
关于这种结构中，半圆形铝管/铝板上的涡流损耗，有一种说法是：因为半根铝管是“不闭合”的，因此不会有显著的涡流损耗。
这种说法是错误的。
下图中是一个ansys maxwell仿真模型。图中线圈是橙色，材料为铜。线圈外面套了一根铝管，铝管所包围的角度（pipeAng）从20度（铝条）扫描到360度（闭合的铝管）。仿真中，线圈和铝管保持相对静止，线圈通高频交流电（单音信号）。
在10kHz时，仿真的损耗如下图：
图中，横坐标是铝管所包围的角度（pipeAng），纵坐标是电阻损耗功率。绿色线是线圈的电阻损耗功率，红色线是铝管上的涡流带来的电阻损耗功率。
可以看出，完全闭合的铝管，损耗是最大的。但是不闭合的铝管，损耗也没有急剧下降。pipeAng从360度降到340度，损耗大概只下降了三分之一。在不闭合之后，损耗和pipeAng基本呈线性关系，比如200度时的损耗大概就是100度时的2倍。
这里的涡流损耗还是相当可观的。因此，不能在线圈外面放大片的金属，即使不闭合也不行。如果一定要放，可以考虑放不锈钢。和铜铝比，它的电阻率极高，涡流损耗就小很多。
这里的涡流损耗是因为，线圈磁场有垂直于导体的分量，如下图：
其中，大号的黑色箭头表示线圈原本的磁场方向，它在红色圆圈的区域内会“穿过”铝管，有较大的垂直于铝管的分量。这个垂直分量会在导体中产生感应电流，换成平的金属片会比较容易思考，如下图：
其中，磁场方向向右，并且强度在随时间增加。根据中学物理知识，可以知道，此时会有如图所示的感应电流。显而易见的是，这个电流的流动，并不需要这个金属片的两端（绿线表示的部分）闭合。因此，在线圈外面套铝管，即使开槽也没太大用，比如下面是不同包围角度的铝管上的电流强度和方向，另外附上一张60度时的电流方向图：
可以看到，铝管闭合时的电流最大，但不闭合时，依然有显著的电流。这个电流在线圈的前后方形成两个“环”。据此也可以解释为什么“闭合到不闭合”的过程中，损耗会减小三分之一，因为这个环形电流需要在上图中的z方向上额外走一些距离，因此它所面对的电阻要更大一些，损耗也就更小。
另外附上一张pipeAng=300度时，不同频率下的损耗：
仿真文件：
非常好的分析，符合损耗正比于磁压强乘以趋肤深度乘以面积乘以频率的定性判断。
但是有两点我认为存在漏洞。
1、 不锈钢外套未必是比铝更好的选择
根据趋肤深度和损耗的关系，可以判读在材料无限厚的匀强场的情况下，不锈钢的损耗是远大于铝和铜的。当然实际上材料厚度是有限的，场强也随着到线圈的距离迅速衰减。在10kHz下，铝的趋肤深度是820um而不锈钢是4.3mm（认为不锈钢不导磁），4.3mm并没有远远大于材料厚度，以我直觉判断，在壁厚2mm的情况下，损耗应该比铝高，应该在铝的损耗的一倍到两倍之间。实际情况需要数值计算了，但是我认为是不能简单的判断用不锈钢取代铝是一个好的选择。
2、 在线圈周围放铝/铜未必一定是一个愚蠢的想法。
从场的角度来看，线圈的损耗模型和线圈周围金属的损耗模型是很接近的。在线圈周围放金属类似于给线圈安装了一个副绕组。当然如果简单的把线圈包起来，相当于这个副绕组接通的是主绕组相反的电流，当然是白白增加损耗。但是如果合理的设计这个副绕组，控制磁场的范围和方向，或许可以集中线圈磁场，降低电感，提高电感梯度，最终可能提高整个系统的效率。
非常好的分析，符合损耗正比于磁压强乘以趋肤深度乘以面积乘以频率的定性判断。但是有两点我认为存在漏洞。...
关于“不锈钢损耗会更大”：
我用顶楼的模型仿了一下，在10kHz频率和2mm厚度下，不锈钢的损耗确实会比铝大很多。下面图里蓝线是铝的结果，红线是不锈钢的结果。不锈钢的损耗大概是铝的3倍。
我还仿了铝和不锈钢在不同频率下的损耗。对于300度的开口铝管，在4.3kHz的时候两种材料的损耗相同，低频的时候不锈钢的损耗要低许多倍，高频的时候则是要高许多倍。
关于“用外部无源导体提高效率”，对于这种“在线圈外面加导体”的情况，我还想不到有啥办法能实现这一点。
关于“不锈钢损耗会更大”：我用顶楼的模型仿了一下，在10kHz频率和2mm厚度下，不锈钢的损耗确实会...
是的，当频率进入低频之后，趋肤深度继续增加，当趋肤深度远远大于厚度的时候，反而是趋肤深度大，内外磁压强差距小（磁能密度正比磁压强），而导体体积一样，从而损耗更小。
“用外部无源导体提高效率”我的一个思路是这样的：
对于磁阻线圈发射器来说，驱动弹丸的是弹丸前表面磁压强差减去后表面磁压强差的值。由此可知，增强弹丸前后磁场差、增加磁化强度，增大面积都能增加驱动力。
增大面积导致弹丸重量增加，对提速无意义；磁化强度受到材料限制；如果通过增加弹丸长度增加前后磁场差，会同时导致弹丸重量增加，如果缩短线圈会导致线圈加速部分磁场在总磁能中的占比下降，会导致线圈效率下降。或许可以在距离线圈轴向一定距离的位置增加一个短路导体，使得加速区域的磁场梯度增加，从而提高效率。
这个方案实际上降低了线圈密度，会产生别的坏处，不过或许对短弹丸加速场景有意想不到的好处。
从线圈的集总电路模型去考虑，增加的短路圈降低了线圈电感，（可能）增加了电感梯度，增加了电阻（但和线圈在短路圈位置多绕几匝的损耗应该接近），未必会降低效率，或许由于磁场更加集中，反而提高了效率。
是的，当频率进入低频之后，趋肤深度继续增加，当趋肤深度远远大于厚度的时候，反而是趋肤深度大，内外磁压...
这就不是在线圈“外面”加金属，而是在线圈“前后”加金属了
类似的结构我之前仿过。当时是想用在“紧密的多级磁阻炮”上。具体做法是给弹丸后方的线圈通一个相对小的反向电流。当时也考虑过用弹丸前方线圈导通时，在后方线圈上产生的感应电流作为这个“小的反向电流”。不过因为静磁仿真的结果就不好，也就没有继续研究下去了。
当时的结论是，对于很“短”的弹丸，比如钢珠，额外加一个带反向电流的线圈，能在总损耗功率相同的情况下，在特定位置上，略微提升一点电磁力，这个电磁力比不加反向电流的时候的最大电磁力更大，提升幅度在10%级别……这个提升比较小，从整个系统的角度考虑，属于是得不偿失的：把这种做法所需要的额外元件换成等重的电容，系统性能应该会更好
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