Powód, dla którego kompas działa, jest bardziej interesujący. Okazuje się, że można myśleć o Ziemi jako o gigantycznym magnesie sztabkowym pochowanym wewnątrz. Aby północny koniec kompasu wskazywał w kierunku bieguna północnego, musisz założyć, że zakopany magnes sztabkowy ma swój południowy koniec na biegunie północnym, jak pokazano na diagramie po prawej stronie. Jeśli myślisz o świecie w ten sposób, to widzisz, że normalna zasada magnesów „przeciwieństwa się przyciągają” spowoduje, że północny koniec igły kompasu będzie skierowany w stronę południowego końca zakopanego magnesu sztabkowego. Więc kompas wskazuje w kierunku bieguna północnego.
Aby być całkowicie dokładnym, magnes sztabkowy nie biegnie dokładnie wzdłuż osi obrotowej Ziemi. Jest on przekrzywiony nieco poza centrum. To odchylenie nazywane jest deklinacją, a większość dobrych map wskazuje, jaka jest deklinacja w różnych obszarach (ponieważ zmienia się ona nieco w zależności od miejsca na planecie).
Reklama
Pole magnetyczne Ziemi jest dość słabe na powierzchni. W końcu planeta Ziemia ma prawie 8000 mil średnicy, więc pole magnetyczne musi przebyć długą drogę, aby wpłynąć na twój kompas. Dlatego kompas musi mieć lekki magnes i łożysko bez tarcia. W przeciwnym razie po prostu nie ma wystarczającej siły w ziemskim polu magnetycznym, aby obrócić igłę.
„Analgia „wielkiego magnesu sztabkowego zakopanego w jądrze” działa, aby wyjaśnić, dlaczego Ziemia ma pole magnetyczne, ale oczywiście to nie jest to, co się naprawdę dzieje. So what is really happening?
No one knows for sure, but there is a working theory currently making the rounds. Jak widać na powyższym rysunku, uważa się, że jądro Ziemi składa się głównie z roztopionego żelaza (kolor czerwony). Jednak w samym jądrze ciśnienie jest tak duże, że to super gorące żelazo krystalizuje się w ciało stałe. Konwekcja spowodowana przez ciepło promieniujące z jądra, wraz z ruchem obrotowym Ziemi, powoduje, że płynne żelazo porusza się zgodnie z ruchem obrotowym. Uważa się, że te siły rotacyjne w warstwie ciekłego żelaza prowadzą do słabych sił magnetycznych wokół osi wirowania.
Okazuje się, że ponieważ pole magnetyczne Ziemi jest tak słabe, kompas jest niczym innym jak detektorem bardzo niewielkich pól magnetycznych wytwarzanych przez cokolwiek. Dlatego możemy używać kompasu do wykrywania małego pola magnetycznego wytwarzanego przez przewód przewodzący prąd (zobacz Jak działają elektromagnesy).
Teraz przyjrzyjmy się, jak możesz stworzyć swój własny kompas.
Reklama
.