手機自帶的“指南針”APP,跟傳統的指南針原理一樣嗎?

手機自帶的“指南針”APP,跟傳統的指南針原理一樣嗎?

兩者原理上是一樣的,都是靠測地球磁場的方向來實現指南,但測量的方式不一樣,畢竟手機裡不可能內建小磁針。手機內建的指南針其實是一個三維電子羅盤,它可以在三個方向上測量地磁場,這樣即使手機並非水平也可以算出地磁場方向。目前的主流是用霍爾效應來測量。

霍爾效應是高中物理的重要考點,當電流透過磁場中的導體時,垂直於電流和磁感線的方向上會出現電勢差,稱為霍爾電壓。

手機自帶的“指南針”APP,跟傳統的指南針原理一樣嗎?

圖片來源:wikipedia

其中為材料厚度,為材料的霍爾係數。

半導體也有霍爾效應,而且霍爾係數比導體大得多,對應的霍爾電壓也高,因此可以用半導體的霍爾效應來測量微弱的地磁場。霍爾感測器體積小,重量輕,很適合用在手機裡。但它靈敏度低,而且受溫度影響大,因此精度不高。

另外,磁阻效應也可以用於電子羅盤。磁阻感測器擁有磁各向異性,如果外加的磁場方向不同,材料的磁化率和電阻也不同,因此也可以用於測量地磁場。篇幅所限就不做過多介紹了。

那麼,手機指南針是否校正了磁偏角呢?經過本人的小樣本調查,發現安卓手機沒有校正,但蘋果手機有校正功能,就是下圖中的使用真北。

手機自帶的“指南針”APP,跟傳統的指南針原理一樣嗎?

其實對我們來說校正磁偏角的必要性不大。因為手機指南針容易受到其他磁場的影響,而且本身精度也不高。此外,不同地區的所需的校正值也不同,所以需要大致位置來定位。

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by fiufiu