Hoe Werkt een Kompas? Magnetisme en Navigatie

Een kompas wijst altijd naar het noorden. Maar waarom? Het antwoord is magnetisme — dezelfde kracht die magneet balletjes aan elkaar laat klikken. De aarde is namelijk zelf een gigantische magneet.

De aarde als magneet

Diep in de aardkern — 2.900 km onder je voeten — draait vloeibaar ijzer rond. Die beweging genereert een enorm magneetveld dat de hele planeet omhult. Het is alsof er een staafmagneet door de aarde steekt, met de zuidpool bij de geografische noordpool (ja, dat is verwarrend — daarover later meer).

Dit aardmagneetveld is zwak vergeleken met een neodymium magneet: ongeveer 25-65 microtesla, terwijl een magneet balletje ~0,35 Tesla produceert — meer dan 5.000× sterker. Maar het aardmagneetveld is groot genoeg om een lichte, vrij draaiende magneetnaald te beïnvloeden.

Hoe werkt een kompas?

Een kompas bevat een gemagnetiseerde naald die vrij kan draaien op een pen. De naald is een kleine permanente magneet — net als de neodymium in magneet balletjes, maar dan van een zwakker materiaal (meestal staal of een ferrietlegering).

Omdat tegengestelde magnetische polen elkaar aantrekken, wijst de noordpool van de kompasnaald naar de magnetische zuidpool van de aarde — die toevallig bij de geografische noordpool ligt. Verwarrend? Absoluut. Maar het werkt al 1.000 jaar.

De verwarrende nomenclatuur

Dit struikelpunt verdient uitleg:

• De geografische noordpool (bovenkant van de kaart) is een magnetische zuidpool
• De noordpool van je kompasnaald wordt aangetrokken door die magnetische zuidpool
• We noemen de kant van de kompasnaald die naar het noorden wijst toch "noordpool" — ook al wordt hij aangetrokken door een magnetische zuidpool

De reden: toen men het kompas uitvond (rond 1100 in China), wist niemand nog hoe magnetisme werkte. De naam bleef hangen.

Zelf een kompas maken

Met een neodymium magneet maak je in 5 minuten een werkend kompas:

1. Magnetiseer een naald — wrijf een naainaald 50× in dezelfde richting over een neodymium magneet. Altijd dezelfde kant op, niet heen en weer.
2. Maak een vlotje — snij een klein stukje kurk of piepschuim (1 cm dik)
3. Prik de naald door het vlotje — horizontaal, zodat de naald aan beide kanten uitsteekt
4. Laat drijven — zet een bakje water neer en leg het vlotje erin
5. Wacht — het vlotje draait langzaam tot de naald noord-zuid wijst

Controleer: vergelijk met een echt kompas of de kompas-app op je telefoon. Je zelfgemaakte kompas zou dezelfde richting moeten wijzen.

Waarom een neodymium magneet het beste werkt

Je kunt een naald ook magnetiseren met een koelkastmagneet, maar het resultaat is zwakker. Een neodymium magneet (N35 of hoger) richt de ferromagnetische domeinen in de naald veel sterker uit, waardoor je kompas gevoeliger wordt en sneller de juiste richting vindt.

Magnetische declinatie

Een kompas wijst niet exact naar de geografische noordpool, maar naar de magnetische noordpool. Die twee liggen niet op dezelfde plek — het verschil heet magnetische declinatie. In Nederland is de declinatie momenteel ~1-2° oost, wat voor de meeste doeleinden verwaarloosbaar is.

De magnetische pool verschuift overigens continu. De afgelopen 20 jaar is hij ~1.000 km verschoven richting Siberië. Het aardmagneetveld is dynamisch — het is al meerdere keren volledig omgekeerd in de aardgeschiedenis.

Verstoringen van een kompas

Een kompas werkt alleen als er geen sterkere magnetische velden in de buurt zijn. Verstoringen:

• Neodymium magneten — een magneet balletje op 20 cm afstand verstoort een kompas volledig. Logisch: het is 5.000× sterker dan het aardmagneetveld.
• Elektrische apparaten — speakers, motoren en transformatoren produceren magneetvelden.
• IJzeren objecten — auto's, gebouwen en schepen beïnvloeden de kompasrichting.

Van kompas tot GPS

Het magnetische kompas was 900 jaar lang het belangrijkste navigatie-instrument ter wereld. Het maakte oceaanoversteekken mogelijk, stuurde karavanen door woestijnen en hielp ontdekkingsreizigers nieuwe continenten vinden.

Tegenwoordig gebruiken we GPS, maar elk vliegtuig en schip heeft nog steeds een magnetisch kompas aan boord — als backup. Het grote voordeel: een kompas heeft geen batterij, geen signaal en geen software nodig. Het werkt altijd.

Benieuwd naar meer magneetexperimenten? Lees ons artikel over 7 experimenten die je thuis kunt doen of bekijk ons assortiment magneet balletjes om zelf te experimenteren.