随着科技的进步，手机的功能越来越强大，手机里的指南针大家都很熟悉。我们可以通过指南针准确地判断方向。那么，它是怎么做到的呢？

首先，我们来看看传统的指南针是如何“导航”的。地理北极和南极与地磁北极和南极相反。地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。传统的指南针是一个小磁铁，所以指南针的北极会被地磁南极吸引，指向地理北极。同样，指南针的南极指向地理南极。所以，本质上，指南针显示了地磁场的方向。

目前手机内置的指南针，更准确的说应该叫“电子指南针”。它是一种基于霍尔效应的磁传感器，可以测量地磁场的方向，进而为我们指明地理上的南北极。

霍尔效应是一种电磁效应。当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子会发生偏转，产生一个垂直于电流和磁场方向的附加电场，从而在半导体两端产生电势差。这种现象就是霍尔效应，这种电位差也叫霍尔电位差。

电流方向、磁场方向、电场方向满足左手定则，所以当电流方向已知，手机测量附加电场方向时，就可以计算出磁场方向。当电流和磁场恒定时，霍尔效应与导体在磁场中的取向有关。导体与磁场的夹角越大，霍尔效应越强。

因为我们的手机不仅仅是平行于地面使用，我们需要在三维空间找到地球磁场的方向，所以目前手机的电子罗盘基本上是三轴的，也就是结合重力(加速度)传感器，我们可以在三维空间测量磁场的方向。

可能有人会问，现在手机都有GPS定位功能了，还有必要装“电子罗盘”吗？其实是有必要的。如果你在一个有山有林或者有建筑的地方，卫星信号会变弱，手机很可能会失去GPS信号，地球磁场无处不在。

另外，如果我们处于静止状态或者移动非常缓慢，GPS只能判断我们的位置，而不能指示方向。当你打开导航地图时，你会发现你的位置显示为一个小点。另一方面，在装有电子罗盘的手机的圆点周围会显示一个箭头，它可以随着手机的方位而旋转。所以，“电子罗盘”不是可有可无的传感器，而是GPS定位的重要补充。

不过电子罗盘虽然功能强大，但也有它的缺点，容易受到周围磁场环境的影响。比如有时候打开指南针，会发现指针一直转，手机会提示你改正。这是因为手机周围的磁场环境太复杂太混乱，需要人工校正。校正的原理是通过其他传感器捕捉手机的运动，同时记录各个方向的磁场数据。具体操作很简单。我们只需要挥动几下手机就可以解决磁场问题。