Questions aux experts

Voici une réponse brève et incomplète : aux pôles, Nord ou Sud, une boussole s'immobilise dans une direction quelconque.

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Les grandeurs que l'on rencontre en physique ne sont pas toutes de même nature. Certaines sont parfaitement définies par une valeur numérique accompagnée par une unité. Dire que la masse d'un homme est de 75 kg donne sa masse sans ambiguïté. Ce type de grandeurs est dite scalaire.
D'autres grandeurs ne sont complètement définies que si on connaît une direction, un sens et une valeur numérique, elle aussi accompagnée d'une unité. Ces grandeurs sont dites vectorielles. La valeur numérique s'appelle la norme de ce vecteur. Par exemple, une vitesse est définie si est connue la direction du déplacement, par exemple nord-sud (ou sud-nord, c'est la même direction), son sens, du sud vers le nord par exemple, et sa valeur, 90 km par heure par exemple. La seule connaissance de la norme de la vitesse ne permet évidemment pas de savoir dans quelle direction on se déplace, et vers où on se dirige.
La vie quotidienne n'aide pas. On confond souvent direction et sens. On ne devrait pas dire train en direction de Paris, mais sens vers Paris. Chacun de nous dit que la vitesse en ville est limitée à 50 km/h, alors que c'est la norme maximale de la vitesse qui est fixée à cette valeur.

Tout ceci pour vous parler du champ magnétique terrestre. Le champ magnétique est une grandeur vectorielle. En tout point de la surface du globe, le champ magnétique terrestre a une direction, un sens et une norme. Une aiguille aimantée est sensible au vecteur champ magnétique et s'oriente le long de ce champ, on dit qu'elle suit les lignes de champ. Voir, dans les archives, les notions de déclinaison et d'inclinaison. Une boussole simple est une aiguille aimantée libre de tourner dans un plan, autour d'un axe vertical. En un point quelconque, autre qu'un pôle, une des ses extrémités pointe vers le nord, en général elle est peinte afin de pouvoir distinguer facilement le nord du sud.

À chacun des pôles, le champ magnétique est vertical, sa composante horizontale est donc nulle. L'aiguille, horizontale, de la boussole peut tourner, mais, à cause des frottements sur son axe, elle finit par s'arrêter en pointant dans une direction quelconque. C'est ce qu'on appelle un équilibre indifférent.

Cependant, si, au pôle on plaçait une boussole dans un plan vertical, l'aiguille pointerait vers le ciel. J'avoue que je n'ai pas fait l'expérience.