La raison pour laquelle une boussole fonctionne est plus intéressante. Il s’avère que vous pouvez penser à la Terre comme ayant un gigantesque aimant à barres enterré à l’intérieur. Pour que l’extrémité nord de la boussole pointe vers le pôle Nord, vous devez supposer que le barreau aimanté enterré a son extrémité sud au pôle Nord, comme le montre le schéma de droite. Si tu imagines le monde de cette façon, tu peux voir que la règle normale des aimants « les opposés s’attirent » ferait que l’extrémité nord de l’aiguille de la boussole pointe vers l’extrémité sud du barreau aimanté enterré. Donc la boussole pointe vers le pôle Nord.
Pour être tout à fait précis, le barreau aimanté ne court pas exactement le long de l’axe de rotation de la Terre. Il est légèrement incliné par rapport au centre. Cette inclinaison est appelée la déclinaison, et la plupart des bonnes cartes indiquent quelle est la déclinaison dans différentes régions (car elle change un peu selon l’endroit où l’on se trouve sur la planète).
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Le champ magnétique de la Terre est assez faible à la surface. Après tout, la planète Terre a un diamètre de près de 8000 miles, donc le champ magnétique doit parcourir un long chemin pour affecter votre boussole. C’est pourquoi une boussole doit être équipée d’un aimant léger et d’un roulement sans frottement. Sinon, il n’y a tout simplement pas assez de force dans le champ magnétique de la Terre pour faire tourner l’aiguille.
« L’analogie du « gros aimant en forme de barreau enterré dans le noyau » fonctionne pour expliquer pourquoi la Terre a un champ magnétique, mais ce n’est évidemment pas ce qui se passe réellement. Alors, que se passe-t-il réellement ?
Personne ne le sait avec certitude, mais il existe une théorie de travail qui fait actuellement le tour de la question. Comme on le voit sur l’image ci-dessus, on pense que le noyau de la Terre est constitué en grande partie de fer fondu (rouge). Mais au cœur même du noyau, la pression est si forte que ce fer très chaud se cristallise en un solide. La convection causée par la chaleur rayonnant du noyau, ainsi que la rotation de la Terre, font que le fer liquide se déplace selon un modèle de rotation. On pense que ces forces de rotation dans la couche de fer liquide conduisent à de faibles forces magnétiques autour de l’axe de rotation.
Il s’avère que parce que le champ magnétique de la Terre est si faible, une boussole n’est rien d’autre qu’un détecteur de très légers champs magnétiques créés par n’importe quoi. C’est pourquoi nous pouvons utiliser une boussole pour détecter le petit champ magnétique produit par un fil transportant un courant (voir Comment fonctionnent les électroaimants).
Voyons maintenant comment vous pouvez créer votre propre boussole.
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