[seifellah]

كيف تعمل البوصلة ؟





سواء كنت في البر او البحر في الغرب او الشرق, ما دام لديك بوصلة في يدك فسوف تجد طريقك الى الشمال . ما هذه الخاصية المذهلة !!!

تخيل نفسك في وسط المحيط والمياه تحيط بك من كل جانب والطقس غائم يحيث لا تستطيع رؤية الشمس فكيف ستحدد اتجاهك ؟

قديما قبل ظهور الاقمار الصناعية و الادوات العصرية لتحديد المواقع ك (GPS) كانت البوصلة الطريقة الوحيدة لتحديد الاتجاهات في الرحلات البرية والبحرية. ولكن ما الذي يجعل البوصلة تسلك هذا السلوك الغريب؟

البوصلة هي اداة بسيطة جدا , فالبوصلة المغناطيسية تتكون من مغناطيس صغير وخفيف مثبت على محور غير قابل للاحتكاك ( frictionless ) . يدعى هذا المغناطيس عادة بالابرة حيث يرمز لاحد الطرفين بالحرف (N) اي الشمالي والطرف الاخر ب (S) اي الجنوبي.


لماذا تتجه ابرة البوصلة دائما الى الشمال ؟

ان السبب وراء سلوك البوصلة اكثر اهمية للبعض من البوصلة نفسها, حيث من الاسهل تخيل الارض ككرة تحتوي بداخلها مغناطيسا عملاقا ذو قطبين احدها شمالي(N) يقع في جنوب الكرة الارضية والاخر جنوبي(S) يقع في شمالها كما هو موضح في الصورة ادناه:

اذا تخيلت الارض بهذه الطريقة , يمكنك ان تفهم سريعا سبب دوران ابرة البوصلة دائما الى الشمال .

بهدف الدقة, فان المغناطيس الكبير لا يتوضع تماما على محور الكرة الارضية , بل انه منحرف قليلا عن المركز وهذا ما يسمى بالانحراف (declination ) معظم الخرائط الجيدة تشير إلى نسبة الانحراف في مختلف المناطق( لان زاوية الانحراف تختلف من منطقة الى اخرى حسب موقعها ).

ان تاثير الحقل المغناطيسي للارض ضعيف جدا على السطح.و بقطر يبلغ 8000 ميل , فان الحقل المغناطيسي عليه قطع مسافات كبيرة للتاثير على بوصلتك, ولذا السبب تحتوي البوصلة على مغناطيس خفيف جدا و محور ماوم للاحتكاك .والا فان البوصلة لن تتحرك تحت القوة الضعيفة للحقل المغناطيسي للكرة الارضية.

ان تخيل مغناطيس كبير يمتد على طول قطر الارض يستخدم فقط لايضاح هذا المفهوم ولكن من البديهي ان هذا ليس هو الحال في الحقيقة.اذن فما هو مصدر هذا الحقل المغناطيسي ؟.

لا احد يعلم قطعا , ولكن هناك نظرية تدور في الاجواء. كما هو موضح في الصورة فان مركز الارض (يعتقد) انه مشكل من الحديد المنصهر ولكن في النواة يكون الضغط كبيرا لدرجة ان هذا الحديد يتحول من منصهر الى صلب .



ان هذا الحمل الحراري ينتج من الشعاعات الحرارية الصادرة من النواة والتي تطبق قوة على السائل المنصهر الى الحركة في نمط دوراني.ويعتقد ان هذه الحركة الدورانية للصهارة في النواة هي التي تولد الحقل المغنطيسي على طول محور الدوران للارض.

خلاصة القول ان الحقل المغناطيسي للارض ضعيف جدا والبوصلة هي عبارة عن مغناطيسي خفيف جدا يمكنه الاستجابة لهذا للحقولالمغناطيسية الضعيفة ولهذا نستطيع استعمالها لكشف الحقل الناتج عن مرور التيار الكهربائي عبر ناقل من النواقل .