El funcionamiento de la brújula es tan natural para nosotros que muchas veces simplemente asumimos que, sencillamente, es así; después de todo, llevamos viéndolo toda la vida. Sin embargo, para entender cómo funciona una brújula hay que saber cómo es nuestro planeta.
El magnetismo, base del funcionamiento de la brújula
Hoy día todos nosotros estamos familiarizados con los imanes. Todos los hemos tenido en nuestras manos y hemos experimentado como, si los acercamos en una determinada posición, de repente salen disparados por una fuerza invisible y se pegan entre sí, se atraen. Sin embargo , si intentamos aproximarlos en otra posición, esa fuerza invisible hace que los imanes se alejen, se repelen. Hasta tal punto que, si el imán tiene el suficiente tamaño, nos resultará imposible lograr que se toque.
Este fenómeno físico de atracción y repulsión se denomina magnetismo. Por su parte, los imanes suelen estar hechos de magnetita, el único mineral con cualidades magnéticas de forma natural. Aunque también se pueden encontrar de otros minerales “imantados”.
¿Qué es el Campo magnético?
El concepto “campo magnético” hace referencia a la forma en que esa fuerza invisible que experimentamos antes se distribuye alrededor del imán o de cualquier otro objeto cargado magnéticamente.
No podemos ver este campo de fuerza invisible a simple vista, pero sí de forma indirecta. Podemos apreciar sus efectos por medio del sencillo experimento de esparcir limaduras de hierro sobre una superficie delgada, como una cartulina, y después colocar un imán debajo. El campo de fuerza del imán reorganizará las limaduras, que se colocarán siguiendo las líneas de fuerza magnética.
Los campos magnéticos se caracterizan por tener dos polos, convencionalmente denominados polo norte y polo sur o bien polo positivo y polo negativo. Cuando enfrentamos dos imanes por el mismo polo, se repelen, mientras que cuando los acercamos por polos diferentes, se atraen.
Por otra parte, debemos tener en cuenta que también las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
¿Cómo funciona la brújula? El campo magnético terrestre es la respuesta
Ya sabemos qué es un campo magnético y cómo se manifiesta. El siguiente paso es entender cómo es nuestro planeta.
¿Por qué el planeta Tierra es un gigantesco imán?
Se cree que el núcleo de la tierra está formado principalmente por hierro a una temperatura de unos 6.700º C. A esa temperatura, el metal está fundido. Sin embargo, el núcleo más interno permanece en estado sólido debido a la fuerte presión.
El hierro líquido del núcleo externo no se encuentra estático, sinó que está en un continuo movimiento de convección debido al calor. Esto hace que se comporte como una dinamo y cree así un campo magnético a su alrededor. Es lo que se conoce como hipótesis de la dinamo. (Recordemos por un momento que una dinamo es un instrumento que convierte la energía mecánica en eléctrica, y que la electricidad también genera campos magnéticos).
De este modo, como cualquier otro imán, la tierra tiene dos polos situados al norte y al sur del planeta que generan un campo magnético a su alrededor con sus líneas de fuerza.
Las brújulas funcionan respondiendo al campo magnético de la tierra
Ya hemos visto que los imanes generan fuerzas invisibles que provocan atracción o repulsión. Por tanto, la brújula sufre la atracción magnética de la tierra y responde a ella alineándose con las líneas de fuerza, ya que los polos opuestos se atraen.
Aquí nos encontramos con la paradoja de que si los polos opuestos se atraen, el polo norte de la brújula no puede apuntar hacia el norte de la Tierra o el polo norte de la tierra no puede atraer al polo sur del imán de la brújula. Y esto es así indudablemente. Sin embargo, para facilitar el uso de la brújula en navegación y orientación cartográfica, se acepta que el polo norte de la brújula apunta al norte magnético de la tierra.
