Spiegazione dettagliata:
Proprietà magnetiche dei materiali:
Alcuni materiali, come ferro e nichel, presentano proprietà ferromagnetiche, il che significa che possono essere magnetizzati in modo permanente. Quando un materiale ferromagnetico è soggetto a un campo magnetico esterno, i suoi domini magnetici interni si allineano con il campo applicato, creando un momento magnetico netto.
Campo magnetico terrestre:
Il campo magnetico terrestre è generato dal movimento del ferro fuso nel nucleo esterno del pianeta. Mentre la Terra ruota, questi moti convettivi creano correnti elettriche, che generano campi magnetici. Le linee del campo magnetico della Terra assomigliano a quelle di una barra magnetica, con un Polo Sud magnetico vicino al Polo Nord geografico e un Polo Nord magnetico vicino al Polo Sud geografico.
Poli magnetici:
Il Polo Nord magnetico e il Polo Sud magnetico della Terra non sono allineati rispettivamente con il Polo Nord e il Polo Sud geografici reali. I poli magnetici cambiano costantemente, ma sulla Terra rimangono approssimativamente uno di fronte all'altro.
Momento di dipolo magnetico:
L'ago di una bussola è essenzialmente un piccolo magnete e, come tutti i magneti, ha un momento di dipolo magnetico. Il momento di dipolo magnetico è una misura della forza e dell'orientamento del campo magnetico di un magnete.
Interazione con il campo magnetico terrestre:
Quando l'ago di una bussola viene posizionato all'interno del campo magnetico terrestre, subisce una torsione dovuta all'interazione tra il momento di dipolo magnetico e le linee del campo magnetico terrestre. L'ago della bussola si allinea con il campo magnetico terrestre per ridurre al minimo l'energia potenziale del sistema.
Allineamento Nord-Sud:
Il polo di ricerca del nord (chiamato anche estremità rossa o positiva) dell'ago della bussola punta approssimativamente verso il Polo Nord geografico. Questo perché le linee del campo magnetico terrestre convergono al Polo Sud magnetico, che è vicino al Polo Nord geografico. L'ago della bussola si allinea lungo le linee del campo, indicando la direzione approssimativa del nord geografico.
Deviazioni dal vero nord:
Il campo magnetico terrestre non è perfettamente allineato con l'asse di rotazione terrestre, portando a una deviazione tra il vero nord geografico e il nord magnetico. Questa deviazione è nota come declinazione magnetica e varia a seconda della posizione sulla Terra.
In sintesi, l'ago della bussola punta verso nord a causa del campo magnetico terrestre, che esercita una coppia sul suo momento di dipolo magnetico, facendolo allineare lungo le linee del campo e indicando la direzione approssimativa del Nord geografico.
