La ragione per cui una bussola funziona è più interessante. Si scopre che si può pensare alla Terra come se avesse una gigantesca barra magnetica sepolta all’interno. Affinché l’estremità nord della bussola punti verso il Polo Nord, devi assumere che la barra magnetica sepolta abbia la sua estremità sud al Polo Nord, come mostrato nel diagramma a destra. Se pensi al mondo in questo modo, allora puoi vedere che la normale regola “gli opposti si attraggono” dei magneti porterebbe l’estremità nord dell’ago della bussola a puntare verso l’estremità sud della barra magnetica sepolta. Quindi la bussola punta verso il Polo Nord.
Per essere completamente precisi, la barra magnetica non corre esattamente lungo l’asse di rotazione della Terra. È leggermente sbilanciato rispetto al centro. Questa inclinazione è chiamata declinazione, e la maggior parte delle buone mappe indicano quale sia la declinazione in diverse aree (dato che cambia un po’ a seconda di dove ti trovi sul pianeta).
Avvertenza
Il campo magnetico della Terra è abbastanza debole sulla superficie. Dopo tutto, il pianeta Terra è quasi 8.000 miglia di diametro, quindi il campo magnetico deve viaggiare a lungo per influenzare la bussola. Ecco perché una bussola deve avere un magnete leggero e un cuscinetto senza attrito. Altrimenti, non c’è abbastanza forza nel campo magnetico terrestre per far girare l’ago.
“L’analogia della “grande barra magnetica sepolta nel nucleo” funziona per spiegare perché la Terra ha un campo magnetico, ma ovviamente non è quello che sta realmente accadendo. Allora cosa sta realmente accadendo?
Nessuno lo sa con certezza, ma c’è una teoria che sta facendo il giro. Come si vede qui sopra, si pensa che il nucleo della Terra sia costituito in gran parte da ferro fuso (rosso). Ma proprio nel nucleo, la pressione è così grande che questo ferro supercaldo si cristallizza in un solido. La convezione causata dal calore che si irradia dal nucleo, insieme alla rotazione della Terra, fa sì che il ferro liquido si muova in un modello rotazionale. Si ritiene che queste forze di rotazione nello strato di ferro liquido portino a deboli forze magnetiche intorno all’asse di rotazione.
Si scopre che, poiché il campo magnetico della Terra è così debole, una bussola non è altro che un rivelatore di campi magnetici molto leggeri creati da qualsiasi cosa. Ecco perché possiamo usare una bussola per rilevare il piccolo campo magnetico prodotto da un filo che trasporta una corrente (vedi Come funzionano gli elettromagneti).
Ora vediamo come puoi creare la tua bussola.
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