Hoe een kompas werkt: aardmagnetisch veld en declinatie

Het magnetisch veld van de aarde ontstaat diep binnenin, in de vloeibare buitenkern. Daar beweegt gesmolten, ijzerrijk metaal, en die stromingen wekken elektrische stromen op en daarmee een magnetisch veld. Bij benadering gedraagt de aarde zich als een grote staafmagneet waarvan de as een beetje scheef staat ten opzichte van de rotatieas van de aarde.

Een magneet heeft altijd twee polen, en ongelijke polen trekken elkaar aan. De kompasnaald is gemagnetiseerd en wordt door het veld gedraaid totdat hij langs de veldlijnen ligt. Een merkwaardig detail: omdat ongelijke polen elkaar aantrekken, is de pool van de aarde in het noorden natuurkundig gezien een magnetische zuidpool – hij trekt het noordeinde van de naald aan. In de praktijk maakt dat geen verschil, en men spreekt nog steeds van de magnetische noordpool.

De veldlijnen lopen niet horizontaal maar staan schuin op het aardoppervlak; vlak bij de magnetische polen wijzen ze steil omlaag. Deze helling heet inclinatie. Een vrij hangende naald zou daardoor aan één kant omlaag kantelen. Kompasnaalden worden daarom uitgebalanceerd voor bepaalde wereldzones.

Op kaarten wijst het noorden meestal naar de geografische noordpool waar de aarde omheen draait. De kompasnaald wijst daarentegen langs de plaatselijke veldlijnen, ongeveer naar de magnetische pool. De hoek tussen beide richtingen is de misweiding (ook declinatie genoemd). Afhankelijk van de plaats wijst de naald wat oostelijk of westelijk van het ware noorden, en er zijn plekken waar het verschil bijna nul is.

Doordat de stromingen in de kern van de aarde veranderen, trekt ook de magnetische pool rond, en verandert de misweiding langzaam van jaar tot jaar. Daarom staat op kaarten naast de waarde altijd het jaartal. Bij een oude kaart moet je de actuele waarde controleren, bijvoorbeeld met een officiële rekentool zoals die van het Amerikaanse NOAA, die de misweiding voor een locatie berekent uit modellen van het magnetisch veld.

Kleine hoeken klinken onschuldig, maar tellen over afstand op. Een fout van slechts één graad betekent na een kilometer een zijdelingse afwijking van ongeveer 17 meter, en na tien kilometer ongeveer 170 meter. Bij een misweiding van enkele graden kun je je doel dus duidelijk missen als je niet corrigeert.

Houd het kompas waterpas als je een richting neemt, zodat de naald vrij kan bewegen en niet over de behuizing schuurt. Houd metaal en elektronica op afstand: telefoon, hoofdlamp, mes, riemgespen, maar ook auto's, hekken, stalen leuningen en hoogspanningslijnen. Wie naast een auto een richting neemt, kan gemakkelijk een verkeerde richting krijgen.

Ook het terrein zelf kan storen. Sommige gesteenten bevatten magnetische mineralen en buigen de naald plaatplaatselijk af. Als richtingen op één plek vreemd lijken, helpt het om een paar stappen verder te lopen en opnieuw te controleren, of de richting te vergelijken met terreinkenmerken op de kaart.

Bij reizen naar andere continenten is het de moeite waard te controleren voor welke wereldzone de naald is uitgebalanceerd. Als die niet overeenkomt, kan de naald door de andere inclinatie scheef hangen en schuren. Er zijn ook kompassen met naalden die voor meerdere regio's geschikt zijn.

Telefoons en horloges hebben vaak een elektronisch kompas. Dat meet het magnetisch veld met kleine sensoren en moet gekalibreerd worden; hoesjes met ingebouwde magneten kunnen het verstoren. Het is handig, maar hangt af van de batterij. Een klassiek kompas werkt zonder stroom of netwerk.

In dichte mist, op hoogvlakten zonder oriëntatiepunten of in bos waar je nauwelijks ver kunt kijken, is het kompas bijzonder waardevol. Daar hangt veel af van een correct verrekende misweiding en van het ontbreken van storingsbronnen in de buurt. Hoe je in de praktijk een richting neemt en overbrengt, staat in de onderdelen over navigatie.

Leg je kompas op een tafel en beweeg langzaam een telefoon, een sleutelbos of een mes ernaartoe. Je ziet op welke afstand de naald begint te bewegen – een simpel experiment dat laat zien hoeveel afstand nodig is. Hetzelfde kun je buiten proberen naast een auto of een metalen hek.

Zoek de misweiding (declinatie) en het jaartal daarvan op je wandelkaart en vergelijk de waarde met een actuele officiële rekentool. Oefen daarna op een bekende, veilige route met het overbrengen van een richting van de kaart naar het terrein, één keer met en één keer zonder de correctie, en kijk hoe ver je het doel mist.