Il fondamento su cui si basa la bussola è uno tra i più noti e coinvolge l’interazione tra un ago magnetizzato (Aghi magnetici) e il campo magnetico terrestre. Su un qualsiasi magnete libero di girare i cui poli non siano posizionati lungo la linea che collega il polo Nord magnetico con il polo Sud magnetico agisce un momento (coppia) che lo fa ruotare fino a prendere la direzione delle linee di forza del campo magnetico terrestre. L’ago magnetizzato della bussola (che altro non è se non una calamita in miniatura), se disturbato, attraverserà dapprima una fase transitoria, in cui oscillerà intorno alla posizione di equilibrio, e successivamente raggiungerà l’equilibrio in cui una delle sue estremità indicherà il Nord magnetico.

(codice interno: E1)

Sembra inutile precisare che la bussola è uno strumento incapace di indicare la direzione esatta del Nord (o del Sud) geografico e quindi, considerando che i due poli sono distanti circa 2000 km in ciascun emisfero, è necessario tenerne conto apportando opportune correzioni se si desidera effettivamente procedere verso il Nord geografico (o seguire qualsiasi altra direzione espressa in gradi rispetto al Nord geografico). L’angolo che misura questo errore di indicazione della bussola, se così può essere chiamato, viene chiamato angolo di declinazione o semplicemente declinazione e varia sia con la latitudine che con la longitudine (Bussole di declinazione). Pertanto, il suo valore deve essere costantemente aggiornato e occorre apportare le necessarie modifiche all’angolo di rotta.

Questa precisazione può sembrare un dettaglio insignificante, ma su lunghe distanze, come quelle percorse dalle navi, ha un’importanza considerevole per evitare di raggiungere la costa a decine di chilometri di distanza dal porto. A tal proposito, esistono posizioni sulla superficie terrestre in cui, per andare effettivamente verso il Nord geografico seguendo le indicazioni fornite da una bussola, sembra necessario procedere esattamente verso Sud.

La bussola marina, conosciuta anche come “compasso di mare”, è naturalmente un’evoluzione delle prime bussole, realizzate semplicemente facendo galleggiare un ago magnetico in un recipiente d’acqua. La questione sull’inventore della bussola è ancora oggetto di dibattito. Lo strumento è costituito da un involucro (che contiene l’ago o generalmente un gruppo di aghi magnetici nascosti sotto la rosa dei venti) inserito in un contenitore chiamato abitacolo, che deve essere saldamente fissato al ponte della nave tramite una struttura apposita. L’ago è posizionato sopra una punta metallica in modo da avere il contatto più vicino possibile al contatto puntuale. Ciò riduce notevolmente gli attriti e consente al sistema di oscillare leggermente. Tuttavia, questa precauzione da sola non sarebbe sufficiente per far sì che la bussola mantenga la direzione durante la navigazione a causa del rollio e del beccheggio della nave. Pertanto, la scatola è collegata all’abitacolo attraverso una sospensione cardanica, composta da due quadrati mobili uno dentro l’altro, il primo con un asse di rotazione sensibile al rollio e l’altro sensibile al beccheggio. In questo modo, mentre la nave oscilla più o meno intensamente, la rosa dei venti rimane stabile.