手機里的“電子羅盤”工作原理是什么？

leng2008

      目前手機當中的“電子羅盤”的工作原理是基于霍爾效應的磁傳感器。
轉播到騰訊微博

網友“麥克斯韋妖”：一直有一個問題困擾著我，現(xiàn)在手機上都裝有指南針，能夠利用地球磁場指示方位，這是利用的什么原理？里面有個小磁針嗎？

騰訊科學 這位網友你好，你所說的指南針更專業(yè)的叫法是“電子羅盤”。目前智能手機上幾乎都配有“電子羅盤”，這是說我們手機里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(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在手機上普遍采用基于“霍爾效應”原理的磁場測量器件。

什么是“霍爾效應”呢？其實這是100多年前物理學家發(fā)現(xiàn)的一種現(xiàn)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，那么其中的電子就會擁擠在導線的一側，帶上多余的負電荷；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(xiàn)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(xiàn)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，那么手機很有可能丟失掉GPS信號，而有了“電子羅盤”之后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。

轉播到騰訊微博

處于靜止狀態(tài)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”的手機只顯示一個小圓點（右圖）。

還有非常重要的一點，如果我們處于靜止狀態(tài)或是非常緩慢移動，GPS只能判斷我們所處的位置，并不能指示方向。打開導航地圖你將會發(fā)現(xiàn)所在位置顯示一個小圓點，而有“電子羅盤”就會顯示箭頭，并可以隨著手機的方位旋轉。因此，“電子羅盤”并不是可有可無的傳感器，是GPS定位的重要補充。