Где изобретен компас: Где и когда появился первый компас?

admin

где появился и из чего состоял этот прибор, интересные факты

География

12.11.21

14 мин.

История этого устройства, облегчающего ориентацию на местности, уходит своими корнями в далекое прошлое — в самое начало письменной истории человечества. Первое описание компаса, которое удалось обнаружить исследователям, датировано III в. до н. э. и принадлежит китайскому философу Хань Фэй-цзы. Состояло устройство из ложки из магнетита. Эти и другие подробности должны быть упомянутых в сообщении о компасе. Они оживят повествование и сделают его интереснее.

Оглавление:

  • Самые первые компасы
  • Изобретатели навигационных приборов
  • Попытки модернизации
  • Европейский опыт
  • Принцип действия
  • Современные варианты

Самые первые компасы

Издавна люди знали и могли использовать свойства разных материалов. Магнетит — минерал, содержащий железо и обладающий магнитными свойствами. Скорее всего, именно из него изготовлена была древнекитайская разливательная ложка, которая служила одним из самых первых приспособлений для определения направления. Она имела полусферическую форму и помещалась на отполированную медную или деревянную пластину, по краям которой имелась разметка со знаками зодиака и сторонами света.

Устройство ложки позволяло её ручке находиться на весу. «Указатель» приводили в движение по кругу. Останавливаясь, она всегда показывала ручкой на юг. Принято считать, что именно так выглядел самый первый компас в мире.

Тем не менее однозначно ответить на вопрос, где и когда появился компас, довольно сложно, так как, согласно историческим данным, подобные приборы пытались создавать представители разных цивилизаций. В частности:

  • Древнекитайская империя, где, собственно, и пользовались для определения направлений ложкой.
  • Индийское государство.
  • Античная Греция, где люди тоже заметили свойство некоторых природных пород притягивать металлические предметы.

Чья именно идея привела к созданию прибора, которыми люди пользуются до сих пор, и какой изобретатель первым придал ему современный вид, не известно.

В реферате на указанную тему следует кратко изложить все версии происхождения навигационного прибора. Ведь до сих пор до конца пока так и не стало известно, кому мир обязан возникновением этой идеи.

Известны попытки создания компаса в древней Индии практически одновременно с Китаем. На идею такого изобретения людей натолкнула гора, находящаяся неподалеку от реки Инд. Местными жителями было замечено, что порода, из которой состоит эта возвышенность, способна притягивать к себе металлические предметы.

Фигурка рыбки, изготовленная из магнитной породы и плавающая в банке с водой, всегда занимала одно и то же положение, поворачиваясь головой на юг. Магнитные свойства природного материала индусы использовали не только при изготовлении компаса для мореплавателей, но и в народной медицине.

Письменные упоминания о приборах аналогичного действия историки находят, кроме того, и в греческих летописях. Исследователи признают, что определить точную дату изобретения компаса, а также цивилизации, причастные к этому, довольно затруднительно.

Исследование магнитных свойств некоторых природных минералов началось в Греции в VII—VI вв. до н. э. Фалес Милетский обнаружил, что фрагменты магнетита способны притягивать металлические предметы. Догадок, с помощью которых древние греки пытались объяснить это явление, было множество.

Некоторое время спустя Сократом было замечено, что металлические предметы, притянутые к магниту, постепенно начинают намагничиваться, а сами магниты способны не только притягиваться друг к другу, но и отталкиваться. Именно эти наблюдения позволили учёным древней Греции осознать явление магнетизма. Однако первое устройство, похожее на компас, появилось в этой стране только через 200−300 лет.

Попытки модернизации

Более точный компас был изготовлен в Китае в середине VI в. Стрелка, имеющая форму рыбы, состояла из искусственного магнита и опускалась в воду, где свободно плавала. Было установлено, что голова такой рыбки указывала в южном направлении точнее, чем стрелка из природного материала.

Компасы плавающего типа были размещены на множестве судов китайского флота в XI в. Располагали их, как правило, на носу корабля

таким образом, чтобы капитан мог в любой удобный для него момент видеть показания прибора.

В свою очередь, китайский изобретатель Шэнь Гуа придумал несколько вариантов устройств, способных определять стороны света. Один из них представлял собой намагниченную швейную иглу, прикрепленную при помощи воска к свободно свисающей шёлковой нити. По мнению автора идеи, в таком исполнении компас стал ещё более точным, поскольку почти полностью отсутствовало сопротивление, которое возникает при повороте стрелки. Другие вариации подразумевали насаживание такой иглы на шпильку.

Опыты изобретателя Шэнь Гуа продемонстрировали, что такая стрелка указывает на юг с небольшим отклонением. Эту погрешность учёный смог объяснить разницей между географическим и магнитным и меридианами. Несколько позднее учёные научились вычислять величину этой погрешности для разных географических областей Китая.

Европейский опыт

Первыми из европейцев о компасе узнали итальянцы. Это произошло в XIII в. Известно, что веком раньше изобретением китайских учёных уже пользовались арабы.

Информация о компасе распространилась в Испании, Франции, Англии, Германии. Навигационный прибор, которым пользовались в это время, представлял собой намагниченную иголку и пробку. Иголка плавала в ёмкости с водой. Некоторое время спустя для защиты от ветра догадались прикрывать ее стеклом.

В начале XIV в. итальянский изобретатель Флавио Джойя установил такую магнитную стрелку на бумажный круг, разделенный на секторы. В докладе по географии его имя упоминается в качестве одного из ответов на вопрос, кто придумал компас (один из изобретателей). В середине XVI столетия стрелку стали закреплять на подвесе. Таким образом удалось уменьшить воздействие качки на прибор. А ещё через столетие точность показаний компаса удалось увеличить при помощи использования вращающейся линейки.

Устройство компаса усложнялось, совершенствовалось, и к XVIII в. это был уже довольно сложный прибор, предназначенный не только для определения сторон света. При соответствующих знаниях по нему можно было определять время.

Принцип действия

Определение сторон света при помощи компаса основывается на принципе взаимодействия магнитов, размещённых в устройстве, с магнитными полюсами планеты (их положение отличается от географического, и этот интересный факт следует учитывать при ориентировке на местности). Одна из свободно вращающихся намагниченных стрелок постоянно указывает на северный полюс, а другая — на южный.

Пользоваться обычным магнитным компасом ребёнка обучают в средней школе на уроках географии. Некоторые проекты подразумевают и практические работы с использованием этого прибора.

Самое первое предположение о наличии у планеты магнитных полюсов принадлежит Уильяму Гилберту. Магнитные явления были подробно описаны в его книге под названием «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле». Рассуждая на эту тему, Гилберт сделал вывод, что планета представляет собой один большой магнит. А непосредственно обнаружение магнитных полюсов произошло несколько позже, в 1832 г. Это открытие приписывается Джону Россу — английскому исследователю.

Магнитными полюсами назвали местности, при попадании в которые магнитная стрелка становится вертикально. Магнитные свойства на полюсах настолько выражены, что намагниченный металл указывает на них, находясь на значительном удалении.

Современные варианты

Наука не стоит на месте. Учёные и сегодня пытаются усовершенствовать прибор, помогающий ориентироваться в пространстве. На современном этапе наиболее точными являются следующие модификации компаса:

  • гирокомпас;
  • электромагнитный;
  • электронный.

Это приборы уже совсем другого класса — более точные и надежные. Изобрести их позволило непрерывное развитие технического прогресса. Об этих достижениях обязательно следует упомянуть в рассказе об эволюции навигационных приборов.

Надёжность и точность позволяют использовать эти устройства при авиаперелётах и длительных морских переходах. Но несмотря на шагающий вперёд прогресс, обыкновенный магнитный компас продолжает использоваться геологами

, альпинистами, туристами, путешественниками. Популярно такое устройство и среди любителей практики фэн-шуй, которая подразумевает размещение предметов в доме в соответствии со сторонами света.

Работа электронных устройств основывается на принципе действия электрогенератора. Магнитное поле планеты при этом выступает в качестве статора, а рамка — ротора.

Более точным такое устройство является благодаря тому, что при работе с ним отсутствует погрешность, вызванная наличием ферромагнитных деталей окружающих предметов и транспортных средств.

В основе действия гирокомпаса — устройство, способное указывать полюса на поверхности воды или земли. Такой прибор состоит из одного или нескольких гироскопов. В отличие от обычного магнитного компаса устройство всегда показывает на истинный северный полюс, а не на магнитный. Гирокомпас широко используется как навигационное устройство.

Работа с компасом

Магнитное поле Земли — магнитное поле, генерируемое внутри земными источниками — (пространство вокруг земной поверхности, в котором обнаруживаются действия магнитных сил).

Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass, означавшего в XIII—XIV вв. «круг».

История создания

Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням. Магнитное приспособление для определения сторон света в дневное время суток» впервые упоминается в китайской книге 1044 года. Усовершенствованный компас был обстоятельно описан Шэнь Ко в сочинении, датируемом 1088 годом. 

   

В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. 

   В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.

   

 ЖИДКОСТНЫЙ (СУДОВОЙ) КОМПАС, самый точный и стабильный из всех видов магнитного компаса. 1 — отверстия для перелива компасной жидкости при ее расширении; 2 — заливочная пробка; 3 — каменный подпятник; 4 — внутреннее кольцо универсального шарнира; 5 — картушка; 6 — стеклянный колпак; 7 — маркер курсовой черты; 8 — ось картушки; 9 — поплавок; 10 — диск курсовой черты; 11 — магнит; 12 — котелок: 13 — расширительная камера.

 

Компас Адрианова: 

 

СТРЕЛОЧНЫЙ КОМПАС с арретиром для стрелки. При нажатии арретира освобожденная стрелка сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли. 1 — намагниченная стрелка; 2 — стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 — каменный (часовой) подпятник; 4 — арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 — ось.

Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности.

Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.

    Гирокомпас — (в морском профессиональном жаргоне — гирокомпа́с) — механический прибор указывающий направление истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Принцип действия гирокомпаса основан на использовании свойств гироскопа и суточного вращения Земли. Его идея была предложена французским учёным Фуко; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс.

    Электронный компас, построенный на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы (так называемые цифровые), использующие в качестве датчика блок магниторезисторов или элементов Холла. Последние представляют собой микроэлектромеханические системы, способные определять своё относительное положение в магнитном поле Земли, в отличие от использующих спутниковый сигнал устройств, которые компасами в классическом смысле не являются, так как представляют собой лишь приборы с индикацией путевого угла в виде компаса.

    Магнитный компас — принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Современные модели компасов иногда имеют дополнительные функции такие как:

Регулировка склонения – усложненная направляющая линия, позволяющая вычислить «магнитное склонение».
Увеличительная линза – встроена в основу компаса и предназначена для чтения мелких обозначений на карте.
Зеркало – позволяет снять азимут практически с любого объекта. Для этого нужный предмет визируется через прорезь, мушку и отверстие в откидной крышке, а самой крышке придается такое положение, чтобы в зеркале было видно – совмещена магнитная стрелка с нулем на лимбе или нет. Также зеркало может быть использовано для подачи сигнала в аварийной ситуации.
Люминесцентные метки – необходимы при ночном ориентировании. Метки могут располагаться на двух концах стрелки, на направляющих линиях и на круговой шкале.
Клинометр – измеряет наклон вертикального угла. Необходим для оценки крутизны или лавиноопасности склонов, высоты объектов.
Global needle, стрелка, удобная в использовании в Южном полушарии – в связи с отклонениями в магнитном поле Земли, стрелки, предназначенные для определения магнитных полюсов в северном полушарии, могут отклоняться от полюсов или колебаться в южном полушарии. Компасы с усовершенствованной стрелкой позволяют точно определять магнитные полюса, в каком бы полушарии Вы не находились.
Ремешок – позволяет прикрепить компас к поясу, к рюкзаку или к запястью руки.

Магнитным азимутом (Am)  называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления магнитного меридиана до определяемого направления. 

   Магнитным склонением называется угол между геодезическим меридианом данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север.  

   Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение). В течение суток магнитное склонение совершает два колебания. К 8 ч магнитная стрелка занимает крайнее восточное положение, после чего до 14 ч она перемещается к западу, а затем до 23 ч движется к востоку. До 3 ч вторично перемещается к западу, а к восходу Солнца опять занимает крайнее восточное положение. Амплитуда такого колебания для средних широт достигает 15′. С увеличением широты места амплитуда колебаний увеличивается. Сведения о среднем на территорию листа карты магнитном склонении, относящиеся к моменту его определения, и годовом изменении магнитного склонения помещают на топографических картах масштаба 1 :200 000 и крупнее.

  Для облегчения учета магнитного склонения в разных точках земной поверхности составляют специальные карты магнитных склонений, на которых точки с одинаковыми магнитными склонениями соединяют кривыми линиями. Эти линии называются изогонами. Их наносят на топографические карты масштабов 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000.

   

   Залежи железных, никелевых и других руд в недрах Земли оказывают большое влияние на положение магнитной стрелки. В таких местах возникают магнитные аномалии. Небольшие магнитные аномалии встречаются довольно часто, особенно в горных районах. В районах магнитных аномалий нельзя пользоваться магнитной стрелкой для определения ориентирных направлений. Районы магнитных аномалий отмечают на топографических картах специальными условными знаками.

Первый компас для путешественников и дорожников

Перейти к основному содержанию

Скрыть Показать

Вопросы об электромобилях? Узнать больше!

Компас — это чудо техники, которое привело к величайшим открытиям в истории человечества. Это магнитный инструмент, который показывает направления на север, юг, восток и запад. Он использует магнитное поле Земли, чтобы указать на Северный полюс, на основе которого можно легко отметить другие направления. Все, что вам нужно сделать, это уметь отличать правое от левого.

Изобретение

Первый магнитный компас был изобретен китайцами во времена династии Хань еще в 206 г. до н.э. Позже он был принят для навигационных целей династией Сун в 11 веке, а затем в Западной Европе и Персии в 13 веке. Китайцы были первыми людьми, открывшими Северную Америку в 1421 году, а также множество других вещей, на которые претендуют европейцы, но это совсем другая тема.

Магнит — это природная минеральная руда, которая также является фантастическим проводником магнитов. Первый компас был построен с использованием магнитного камня (намагниченной руды железа). Сегодня компас строится с использованием магнитов, заполненных жидкостью.

До того, как был открыт компас, путешественники использовали свои знания о солнце и небесных телах, чтобы определить свой пункт назначения и направление. Компас значительно облегчил им жизнь, так как определить направление в пасмурную или туманную ночь, когда вы не можете смотреть на звезды, было бы трудной задачей.

Хотя китайцы открыли компас еще во 2 веке до нашей эры, они в основном использовали его для гадания и геомантии (форма гадания). Он также использовался в строительстве для строительства домов и других сооружений на основе фэн-шуй.

Позже китайцы обнаружили, что магнитный камень, подвешенный таким образом, чтобы он мог свободно вращаться вокруг своей оси, всегда указывает на одно конкретное направление — на север. Только во времена династии Сун в 11 веке компас был принят для навигации.

Интересно, что именно арабы, вступив в контакт с китайцами, представили Европе магнитный компас на основе магнитного камня

. В Индии велась большая торговля. Индия часто была промежуточным звеном между Европой и Китаем.

Литература

Первое литературное доказательство существования намагниченного компаса можно найти в работах Куан Ши Ти Ли Чжи Мэн или инструктора по геомантике Куана в 880 году нашей эры. Еще одно упоминание о компасе можно найти в «Чунг Хуа Ку Чин Чу», написанном Ма Као, который назвал его «Таинственной иглой».

Один из самых ранних компасов имел форму ложки, сделанной из магнитного камня и помещенной на плоскую поверхность. Ложка всегда указывала на юг. Он был построен во времена династии Хань.

Династия Сун использовала магнитные «ложки» или «иглы» для навигационных целей. Они называли это рыбой, указывающей на юг в миске с водой. Упоминание об этом можно найти в «Сборнике важнейших военных приемов», написанном Уцзин Цзунъяо в 1040-44 гг.

Текущий сценарий

Современный компас построен с использованием жидкости, в которой намагниченная стрелка увлажняется жидкостью, чтобы уменьшить ее колебание и улучшить ее читаемость. Используется конструкция в форме капсулы, которая полностью заполнена минеральным маслом или очищенным керосином, а намагниченная игла помещается внутрь этой капсулы. Направления и соответствующие градусы четко обозначены с помощью циферблата, расположенного под стрелкой, что позволяет быстрее и точнее определять направление.

Человеческая изобретательность продолжает помогать человечеству во многих отношениях.

Категории: Технология

  • Запросить дополнительную информацию

Поиск по блогу

* Указывает обязательное поле

Подпишитесь на наш блог