Bussola (strumento)

Bussola  Strumento di varie forme destinato all'orientamento.

— Fis. Bussola magnetica, strumento atto a determinare una direzione di riferimento: sfrutta l'azione del campo magnetico terrestre su un ago magnetico le cui estremità si orientano automaticamente verso i poli magnetici della Terra.¸Bussola a induzione terrestre, strumento atto a determinare una direzione di riferimento, che sfrutta a tale scopo l'azione del campo magnetico terrestre su due trasformatori identici, alimentati in corrente alternata, i cui primari sono in parallelo, i secondari in serie. (Si origina quindi una coppia che tende a mantenere i nuclei dei trasformatori in un piano perpendicolare alla direzione del campo magnetico terrestre, la quale risulta cosģ determinabile.) ¸ Bussola campione, strumento atto a determinare una direzione di riferimento, costruito con grande cura e che può essere rettificato e controllato cambiando, in modo opportuno, i magneti permanenti che compensano la bussola e sono sistemati all'esterno di essa vicino alla chiesuola  delle navi. ¸ Bussola di declinazione, bussola magnetica mediante la quale è però possibile misurare la declinazione magnetica di un luogo, cioè l'angolo che in quel luogo la direzione del meridiano magnetico forma con la direzione del meridiano geografico.  ¸ Bussola di inclinazione, bussola magnetica nella quale l'ago oscilla attorno a un asse orizzontale, quindi consente la misura dell'inclinazione magnetica di un luogo, cioè l'angolo che in quel luogo la direzione del campo magnetico terrestre forma con un piano orizzontale.  ¸ Bussola di variazione, bussola magnetica che indica le escursioni , normalmente modeste, che l'ago magnetico compie durante una stessa giornata. (Tali escursioni possono essere di una certa importanza soltanto nelle giornate in cui si verificano tempeste magnetiche.) ¸ Bussola topografica, bussola magnetica atta a determinare angoli fra direzioni come differenze di azimut magnetici.  ¸ Bussola da geologo, bussola magnetica dotata di un clinometro, con la quale è possibile determinare, oltre alla direzione, anche l'inclinazione degli strati. ¸ Bussola delle tangenti, dei seni, strumenti per la misura assoluta dell'intensitą di corrente elettrica, basati sull'azione combinata, su un ago magnetico, di due campi magnetici: quello terrestre e quello prodotto dalla corrente. (Se la corrente è nota, possono servire a valutare l'intensità del campo magnetico terrestre.)  ¸ Bussola giroscopica o girobussola, strumento per determinare una direzione di riferimento sfruttando la proprietà dell'asse di un giroscopio di orientarsi in una direzione nota per effetto della rotazione.  ¸ Bussola madre, usata soprattutto nei dispositivi giroscopici marini: è la bussola giroscopica sistemata vicino al centro di oscillazione della nave, che determina, mediante servomeccanismi, il funzionamento delle bussole ripetitrici. ¸ Bussola magnetoelettrica, strumento, atto a determinare una direzione di riferimento, che si basa sul fatto che la componente orizzontale del campo magnetico terrestre può fornire l'eccitazione a una dinamo in misura dipendente dall'angolo esistente fra la direzione del campo e l'asse diametrale collegante le spazzole della dinamo. ¸ Radiobussola, radioindicatore di rotta . ¸ Bussola per uso nautico, strumento che indica la direzione dei punti cardinali e che, sistemato sulle navi, permette di definire la direzione del loro cammino riferendola a tali punti. ¸ Bussola ripetitrice, strumento privo di proprietà direttive autonome. (E' asservito, mediante collegamento elettrico, alla bussola principale di cui ripete fedelmente le indicazioni. Sulle navi è situata sia sul ponte di comando sia sulle ali di plancia. Altre ripetitrici costituiscono parti ausiliarie degli apparecchi elettronici di bordo, quali il radiogoniometro, il radar, ecc., che sono destinati alla manovra e al comando delle navi.)

— Tecn. Bussola del fuso, anello di bronzo, tenuto in posizione da un dado, disposto nella parte anteriore del fuso a snodo di un autoveicolo. ¸ Manicotto metallico cilindrico cavo, atto a rivestire un perno per aumentarne il diametro.

u Fisica

La bussola magnetica non è altro che un ago magnetico che si dispone nella direzione del campo magnetico terrestre; vengono chiamati con lo stesso nome anche strumenti di misura più complessi, il cui organo principale è un ago mobile sotto l'azione del campo magnetico terrestre. I primi a rilevare la polarità di un ago magnetico e l'azione di orientamento che la Terra esercita su di esso furono gli antichi Cinesi: il dizionario Shuo Wei, del II sec. dell'era cristiana, ne fa menzione; nel VII sec. d.C., i navigatori cinesi impiegavano normalmente l'ago magnetico. Gli Arabi appresero appunto dai Cinesi a servirsi di questo strumento e lo fecero conoscere agli Europei: un poema, che risale al 1180, fa menzione di una pietra brutta e nerastra chiamata “marinetta”, cioè “compagna del marinaio”; uno scritto dello stesso tempo precisa trattarsi di un ago magnetico, racchiuso entro una boccetta di vetro riempita per metà di acqua, e oscillante su due festuche di paglia: lo strumento veniva chiamato calamita. L'inventario di bordo del San Nicola, del 1294, cita una calamita cum apparatibus suis e una bussula de ligno, ciò che rivela l'origine siciliana della parola; i navigatori amalfitani la derivarono, probabilmente, dagli Arabi, ma è certo che non è mai esistito un Flavio Gioia di Amalfi, il quale, secondo la leggenda, avrebbe costruito il primo esemplare di bussola. Il primo apparecchio completo, con la rosa dei venti, sembra sia stato costruito dal portoghese Ferrande (1483).

Nelle moderne bussole magnetiche un sistema di più aghi magnetici è fissato rigidamente a un cerchio, detto rosa o rosa dei venti, che porta alla periferia una graduazione in trecentosessanta gradi, con indicazione dei quattro punti cardinali e delle direzioni intermedie. La rosa, perfettamente equilibrata, è posata con il suo centro sopra una punta durissima o è sospesa a un sistema filiforme; la cassetta che contiene la rosa è retta da una sospensione cardanica  che la rende indipendente dal rollio e beccheggio della nave: il tutto è contenuto in una chiesuola posta su un piedistallo, fissato al ponte della nave. In marina e in aviazione si usa una bussola magnetica, a liquido, la cui rosa è immersa in una soluzione di acqua e alcool che, diminuendo il suo peso, rende minimo l'attrito sulla punta di sospensione e, quindi, massima la sensibilità dello strumento: fu ideata dall'ammiraglio Magnaghi.

Bussola di declinazione. Sembra sia stato Cristoforo Colombo il primo a osservare che l'ago magnetico mobile nel piano orizzontale non si dispone esattamente nella direzione del meridiano geografico. Le moderne bussole di declinazione sono più o meno tutte teodoliti magnetici o teodoliti-bussole.  (magnetometro.)

Bussola di inclinazione. Un ago magnetico, in grado di muoversi liberamente intorno al proprio centro di gravità nel piano del meridiano magnetico, assume una direzione che forma, con l'orizzonte, un determinato angolo chiamato inclinazione magnetica. La determinazione dell'angolo d'inclinazione magnetica è dovuta al fisico inglese Robert Norman, verso la fine del  XVI sec.; ogni apparecchio che misura questo angolo si chiama bussola di inclinazione.

Nella bussola di inclinazione l'ago magnetico è attraversato, nel centro di gravità, da un asse appoggiato su coltelli aventi gli spigoli in uno stesso piano orizzontale. Poichè l'ago di declinazione indica la direzione del piano del meridiano magnetico, basterebbe porre l'asse dell'ago di inclinazione in posizione normale a questo piano (una volta localizzato) per leggere immediatamente l'inclinazione. Lo strumento è però autosufficiente: il calcolo mostra infatti che, detta i' l'inclinazione apparente osservata in un certo azimut, i'' l'inclinazione letta nell'azimut perpendicolare al primo, i l'inclinazione reale, fra i tre valori sussiste la relazione:

cotg²i = cotg²i´ + cotg²i´´.

Bussola topografica e bussola da agrimensore. L'ago magnetico orizzontale, le cui estremità sono mobili su un cerchio graduato, è racchiuso in una scatola quadra munita lateralmente di un cannocchiale o di due traguardi, la cui linea di mira è parallela al diametro origine della graduazione. Lo strumento permette di misurare sul terreno un angolo BĀC quando non è possibile fare stazione sul vertice A.

Bussola giroscopica o girobussola. Essa è del tutto indipendente dal magnetismo terrestre e applica la proprietà del giroscopio. La rosa vi è connessa a uno o due giroscopi, sospesi per il loro centro di gravità e rotanti ad altissima velocità, azionati da un motore elettrico. Ne nasce una coppia di forze direttrici che mantengono costantemente orientata la linea nord-sud nel piano del meridiano geografico del luogo. La bussola giroscopica ha il vantaggio di dare l'indicazione diretta del meridiano geografico anziché quella del meridiano magnetico; di usare la forza direttiva giroscopica, che è superiore a quella del magnetismo terrestre; di non essere soggetta all'influenza variabile dei materiali metallici di bordo. Appositi correttori permettono di tener conto della latitudine della nave, della sua velocità e delle accelerazioni del suo moto. La girobussola è usata anche sugli aerei.

Apparecchi di misura elettromagnetici. Sono chiamati bussole anche alcuni strumenti di misura, che sfruttano l'azione della corrente elettrica su aghi magnetici e permettono, in particolare, la misura dell'intensità della corrente stessa. Si abbia un telaio circolare verticale costituito da una bobina piatta che, nel suo centro, porti un ago magnetico disposto orizzontalmente; quando la bobina non è percorsa da corrente e il piano del telaio coincide col piano del meridiano magnetico, l'ago vi resta in uno stato di equilibrio. Quando invece passa corrente, si genera un campo magnetico perpendicolare al campo terrestre: allora l'ago magnetico, sottoposto a un campo che è la risultante dei due campi ortogonali, viene deviato di un angolo a legato all'intensità i della corrente dalla relazione

Gi=B0 tg a,

in cui B0 indica il valore della componente orizzontale dell'induzione del campo terrestre e G è una costante dello strumento. In relazione a tale formula lo strumento si chiama bussola delle tangenti. Se la bobina viene fatta ruotare in modo da contenere l'ago magnetico nel suo piano, il valore di i risulta proporzionale a sen a, anzichè a tg a; lo strumento si dice bussola dei seni. Entrambi gli strumenti consentono la determinazione, con metodo assoluto, di i, nota B0, e viceversa  (magnetometro) . Il galvanometro a magnete mobile è una bussola delle tangenti altamente perfezionata.