Компас используется для ориентирования на местности. Принцип его работы основан на взаимодействии с магнитным полем Земли, поскольку сам компас тоже является магнитом. Его стрелка может свободно вращаться. Но как будет вести себя прибор на магнитных полюсах?
Что такое магнитный полюс Земли и где он находится?
У нашей планеты есть магнитное поле (геомагнитное), возникшее около 4,2 млрд лет назад. Согласно самой распространенной версии ученых, оно создается внутриземными источниками (ядром). Это поле действует на движущиеся электрические заряды, а также тела, которые обладают магнитным моментом, невзирая на состояние их движения.
Магнитное поле выполняет важнейшую функцию. Оно защищает Землю, искусственные спутники от воздействия космических частиц, например, солнечного ветра. Под влиянием геомагнитного поля меняется направление их движения.
Южный магнитный полюс
Магнитный полюс – условная точка на поверхности Земли, где силовые линии поля расположены под прямым углом. Магнитных полюса два, как и географических – северный и южный, однако они не совпадают между собой.
На самом деле, по законам физического магнетизма, южный полюс располагается на севере, а северный на юге. Но, во избежание путаницы, ученые договорились называть их привычным способом.
Интересный факт: северный магнитный полюс обнаружен 1 июня 1831 г. англичанином Дж. Россом возле п-ова Бутия (Арктика). В 1841 он же определил, где находится южный полюс (Антарктида).
Магнитные полюса не относятся к антиподам, так как магнитное поле Земли несимметричное. Они находятся в постоянном движении, а перемещение полюсов тщательно фиксируется учеными. Например, северный полюс движется по эллиптической траектории и постепенно смещается на северо-запад.
Движение северного магнитного полюса
Около 400 лет он находился в районе Арктики в Канаде. По предварительным предположениям ученых, уже в 2020 полюс должен был оказаться в России. Однако скорость его движения неоднократно менялась. Южный полюс в данное время находится на краю Антарктиды.
Как устроен компас?
В зависимости от модели прибора, он может быть оснащен одной или двумя стрелками. Стрелка компаса всегда указывает на север (или на север и юг, в таком случае северное направление обычно помечают каким-нибудь цветом). Магнитная стрелка располагается вдоль силовых линий геомагнитного поля.
Чтобы определить направление, компас располагают горизонтально. Стрелка снимается с фиксатора (он необходим для удобства использования). Согласно закону магнитных полюсов, одинаковые полюса отталкиваются, а разные – притягиваются. Поэтому компас всегда указывает одно направление.
Компас Флавио Джойя с 16 делениями (румбами)
Компас показывает на магнитный полюс Земли, а не географический. Так как они не совсем совпадают, а полюса постоянно двигаются, допускается определенная погрешность, но для ориентирования на местности она не критична.
Интересный факт: в 2019 году (впервые за 360 лет) северный магнитный и географический полюса полностью совпали. Это произошло на нулевом Гринвичском меридиане в Лондоне.
Работает ли компас на Северном и Южном полюсе?
На магнитном полюсе компас работает неверно. Прибор рассчитан на горизонтальное использование – в таком положении стрелка располагается вдоль силовых линий и показывает направление. На магнитных полюсах силовые линии располагаются под углом 90º. Если бы стрелка корпуса не была надежно зафиксирована, то стремилась бы занять такое же вертикальное положение.
Силовые линии магнитного поля Земли
Показания стрелки в данном случае будут зависеть от особенностей конструкции компаса. Если она свободно лежит на оси, то перекосится и перестанет двигаться. Если стрелка плавает в жидкости, то займет произвольное положение.
Показания компаса на магнитных полюсах неверны, так как нарушаются условия его использования. Обычно стрелка располагается горизонтально – вдоль силовых линий геомагнитного поля. На полюсах силовые линии занимают вертикальное положение, поэтому и стрелка стремится к нему, но конструкцией компаса это не предусмотрено.
