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為什麼手機有GPS還要安裝指南針？ [複製鏈接]

雨．歡

Teenager I

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電梯直達

樓主

發表於 2014-11-1 10:33:17 |只看該作者 |正序瀏覽

網友“麥克斯韋妖”：
一直有一個問題困擾著我，現在手機上都裝有指南針，能夠利用地球磁場指示方位，這是利用的什麼原理？裡面有個小磁針嗎？
騰訊科學：
這位網友你好，你所說的指南針更專業的叫法是“電子羅盤”。目前智能手機上幾乎都配有“電子羅盤”，這是說我們手機裡面有一個小小的磁針嗎？當然不是！行使羅盤功能的其實是一個能對磁場做出相應的傳感器。經過我們調查發現，現在手機上普遍采用基於“霍爾效應”原理的磁場測量器件。

什麼是“霍爾效應”呢？其實這是100多年前物理學家發現的一種現象，不是太難理解。
當我們把通有電流的導體放在磁場當中時，電流就會受到磁場的作用力，而電流是由自由電子定向運動形成的，因此本質上是電子受到磁場的作用力。如果我們不讓導線運動，那麼其中的電子就會擁擠在導線的一側，帶上多餘的負電荷；而另一側因缺少了電子，帶上正電荷。這樣就在導線的兩側建立起了一個電場，這種現象就是“霍爾效應”。
在電流和磁場一定時，“霍爾效應”的強弱與導體在磁場中的方位有關，導體與磁場的夾角越大，霍爾效應越強，正是利用這一簡單的物理原理，衍生出了靈敏輕巧的磁傳感器，能幫助我們找到正確的方向。
或許有人會問，現在手機都有GPS定位功能了還有必要裝個“電子羅盤”嗎？其實很有必要！如果在樹林或者大廈林立的地方，那麼手機很有可能丟失掉GPS信號，而有了“電子羅盤”之後就可以更好的保障你不會迷失方向，畢竟地球磁場是無處不在的。

處於靜止狀態時，裝有“電子羅盤”的手機在地圖上有個箭頭能顯示方位（左圖）；而沒有“電子羅盤”的手機隻顯示一個小圓點（右圖）。
還有非常重要的一點，如果我們處於靜止狀態或是非常緩慢移動，GPS隻能判斷我們所處的位置，並不能指示方向。打開導航地圖你將會發現所在位置顯示一個小圓點，而有“電子羅盤”就會顯示箭頭，並可以隨著手機的方位旋轉。因此，“電子羅盤”並不是可有可無的傳感器，是GPS定位的重要補充。