Como funciona uma Bússola?

A bússola é um dispositivo extremamente simples. A bússola magnética (em oposição à bússola giroscópica) consiste de um ímã pequeno e leve, equilibrado sobre um ponto que funciona como pivô quase sem atrito. O ímã é geralmente chamado de agulha. Uma extremidade da agulha é sempre marcada com "N" ou colorida de algum modo para indicar a direção norte. 

A razão pela qual a bússola funciona é interessante. Imagine a Terra como tendo um magneto em forma de barra gigante no seu interior. Para que a extremidade norte da bússola aponte em direção ao Pólo Norte, deve-se assumir que o magneto em forma de barra tem a extremidade sul no Pólo Norte (conforme mostrado no diagrama à direita). Se pensar dessa maneira, vai ver que a regra comum de que os opostos se atraem, inerente aos ímãs, faria com que a extremidade norte da agulha da bússola apontasse em direção à extremidade sul do magneto em barra, então, a bússola aponta para o Pólo Norte.

Para ser mais exato, o magneto em forma de barra não corre exatamente ao longo do eixo rotacional da Terra. Ele se desvia ligeiramente do centro. Esse desvio é chamado de declinação e a maioria dos bons mapas indica qual é a declinação nas diferentes áreas (já que ela muda um pouco dependendo da localização no planeta).

O campo magnético da Terra é razoavelmente fraco na superfície. Afinal de contas, o planeta tem quase 12.880 km de diâmetro. O campo magnético tem de viajar um longo caminho para afetar a bússola. É por isso que a bússola precisa ter um ímã leve e um apoio sem atrito. Do contrário, não há força suficiente no campo magnético da Terra para girar a agulha.

A analogia do "grande ímã em forma de barra enterrado no centro" funciona para explicar por que a Terra tem um campo magnético, mas obviamente não é isso que está realmente acontecendo. 

Conforme visto acima, pensa-se que o centro da Terra consiste em grande parte de ferro fundido (vermelho). Mas bem no centro, a pressão é tão grande que esse ferro super quente se cristaliza. A convecção causada pelo calor do centro, juntamente com a rotação da Terra, faz com que o ferro líquido se mova em um padrão rotacional. Acredita-se que as forças rotacionais na camada líqüida de ferro conduzam a forças magnéticas fracas em torno do eixo de rotação.

 Fonte: http://viagem.hsw.uol.com.br/bussolas.htm