電子機器がコンパスに干渉する可能性はありますか?

電子機器がコンパスに干渉する可能性はありますか?

ナビゲーションに使う磁気コンパスの近くにビデオカメラを置いても問題ないでしょうか?理論的な答えは「はい」です。しかし、実際はどうでしょうか?「おそらく問題ない」。それでは、詳しい説明をしましょう!

磁気コンパスはどのように機能するのでしょうか?

地球は巨大な磁石のようなものです。ペーパークリップをくっつける棒磁石のように。この巨大な地球磁石の北端は南極、南端は北極にあります。そう、地球の北極は地球の磁石の南極です。ちょっと待ってください。なぜ逆になっているのでしょうか?地球の磁石の北極は北極にあるべきではないのでしょうか?いいえ、違います。その理由はこうです。

棒磁石を2つ用意し、それぞれのN極同士を近づけてみましょう。何が起こるでしょうか?反発し合います。同じ極同士は反発し、反対の極同士は引き合います。さて、方位磁針を持ってきてください。方位磁針のN極は「北」を指しています。なぜでしょうか?地球の磁場と相互作用しているからです。方位磁針が北を指しているということは、地球の磁場の反対極がその方向に存在しているはずだからです。さあ、地球のS極は北極にあるのです。

周囲に他の磁石がない場合、磁気コンパスは地球の磁場の方向を指します。しかし、地球の磁場は比較的弱く、約2×10-5テスラ(テスラは磁場の強さの単位)です。比較すると、家の周りの一般的な磁石の磁場の強さは0.01テスラですが、超強力なネオジム磁石では1テスラに達することもあります。

(もう一つ面白い話があります。地球の磁場の方向は、地表と平行な方向だけでなく、垂直方向にも大きな要素を持つことがあります。針式コンパスが上や下を指さないように、通常は片側に重りを付けて磁場の垂直方向の成分のバランスをとっています。つまり、コンパスを南半球に持っていくと、磁場の垂直方向が変わってバランスが崩れるため、コンパスはうまく機能しないということです。)

電流と磁場

でもちょっと待ってください!電流で磁場を作ることもできます。単1電池と導線だけで、コンパスの針を動かすことができます。導線を針の真上に置き、電池に接続します。こんな感じになります。

画像には人間と人物が含まれている可能性があります

コンパスは、地球と電流の両方による磁場の合成方向を指すことになります。電流による磁場の強さは地球の磁場に比べて非常に大きいため、まるで磁場が存在しないかのように感じられます。

このように、ビデオカメラの電流が磁気コンパスの方向に影響を与える可能性は十分にあり得ます。しかし、電流による磁場の強さは、電流の大きさと電線からの距離という2つの要素に依存します。

まず、距離について考えてみましょう。コンパスの針金を少しだけ持ち上げると、針の振れがそれほど大きくないことに気づくでしょう。

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ほんの少しの距離を置くだけで、磁場の強さは地球が作り出す磁場の強さに近づくまで弱まりました。さらに20センチほど離しても、目立った変化は見られません。

電流の大きさはどうでしょうか?電池の一方の端子からもう一方の端子に電線を繋ぐと、短絡状態になります。これにより、かなり大きな電流が発生します。代わりに電球を使うと、電流ははるかに小さくなります。この小さな電流によって、小さな磁場も発生します。確認してみましょう。

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通常の回路では、電流は小さく電線はコンパスから遠いため、干渉を心配する必要はありません。

もしこれでまだ納得できないなら、もう一つ実演してみましょう。ここに約2アンペアの電流が流れる電線があります(これはビデオカメラで撮影するよりもはるかに高い電流です)。異なる距離における電流の影響を視覚的に確認できるよう、メーターの棒に沿って複数の磁気コンパスを配置しました。電線は右側にあります。

画像にはゲージ、腕時計、タコメーター、時計塔、建物、塔、建築物が含まれている場合があります

最初のコンパスでは、実際には偏向しか見えません。こちらは全く同じ流れとコンパスを使った別の設定です。

画像にはゲージ、腕時計、時計塔、建物建築、タワー、タコメーターが含まれている場合があります

これで、最も近いコンパスでさえ、コンパスの振れはほとんど見えなくなります。この配置の違いは、右側に2本の電線が隣り合っていることです。1本は上向きに電流を流し、もう1本は下向きに電流を流します。この2本の電線は同じ大きさの磁場を発生させますが、向きが逆なので、磁場はほぼ完全に打ち消し合います。ほとんどの電源コードは、2本の電線が平行に並んでいるのと同じ仕組みです。

ですから、小型ビデオカメラを磁気コンパスの近くに置いても、大きな干渉を受けるとは到底思えません。でも、私の言うことを信じる必要はありません。試してみることはできます。コンパスの針の動きを読み取り、デバイスをオンにしてみてください。針は動きましたか?いいえ。そうであれば問題ありません。あるいは、もっと良いのは、スマートフォンを取り出して磁場の値を測ることです。そう、あなたのスマートフォンには磁力計が内蔵されているはずです。physphoxのようなアプリを使えば、AndroidとiOSの両方で磁力計の測定値を取得できます。かなり便利なアプリです。


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