La bàn từ là gì

La bàn là một thiết bị rất đơn giản. La bàn từ (ngược với la bàn gyro) được đặt trên điểm tựa ma sát nhỏ bởi sự cân bằng từ rất nhỏ, nam châm ánh sáng. Nam châm thường được gọi là con trỏ. Ở một đầu của con trỏ được gắn nhãn "n" có nghĩa là phía bắc, hoặc sơn màu khác để chỉ ra rằng nó đang hướng về phía bắc. Trên mặt của nó, đây là la bàn.

Những lý do cho công việc la bàn là thú vị hơn nhiều. Có thể tưởng tượng rằng một thanh nam châm khổng lồ được chôn bên trong trái đất. Để làm cho la bàn Bắc Cực đến Bắc Cực, cần phải giả sử phía nam của nam châm dải được chôn ở Bắc Cực, như thể hiện trong minh hoạ bên phải. Nếu bạn hiểu thế giới, bạn sẽ thấy rằng các quy tắc hút "tình dục khác giới" điện từ sẽ làm cho đầu cuối của con la bàn la bàn ở phía nam của nam châm dải nhúng. Vì vậy, la bàn sẽ luôn luôn trỏ đến Bắc Cực.

Chính xác, thanh nam châm không chính xác trùng với trục quay của Trái đất, nhưng hơi lệch từ trung tâm. Độ lệch này được gọi là độ lệch, và hầu hết các bản đồ chất lượng cao cho thấy có bao nhiêu độ lệch khu vực khác nhau (vì có sự khác biệt nhỏ ở các vị trí khác nhau trên Trái Đất).

Từ trường của trái đất khá mờ trên bề mặt trái đất. Xét cho cùng, hành tinh này có đường kính gần 13.000 km, vì thế từ trường mất một quãng đường dài để ảnh hưởng đến la bàn. Đây là lý do tại sao la bàn cần phải là nam châm rất nhẹ và không có ma sát hỗ trợ. Nếu không, cường độ từ trường của bề mặt trái đất không đủ để xoay con trỏ.

Mặc dù phép ẩn dụ của "các thanh nam châm khổng lồ bị chôn ở lõi" giải thích tại sao trái đất có từ trường, nhưng không phải vậy. Vậy tình hình thực tế là gì?

Không ai biết chính xác, nhưng có một nguyên tắc làm việc được lưu hành rộng rãi. Như đã đề cập ở trên, mọi người nghĩ rằng cốt lõi của trái đất bao gồm sắt nóng chảy (màu đỏ). Nhưng cốt lõi của nó, áp lực là quá nhiều mà các tinh thể sắt nhiệt độ cao trở thành chất rắn. Nhiệt được phát ra từ lõi tạo ra sự đối lưu và quay của trái đất, do đó chất lỏng sắt đi vào chế độ quay. Người ta tin rằng những lực quay trong lớp chất lỏng làm suy yếu lực từ xung quanh trục quay.

Thực tế là từ trường của Trái đất quá yếu, và la bàn chỉ là một máy dò có thể phát hiện từ trường mờ do bất cứ thứ gì tạo ra. Đó là lý do tại sao chúng ta có thể sử dụng la bàn để phát hiện ra một từ trường nhỏ tạo ra bởi một dây điện tích điện.