Самые интересные факты про компас
Для древних исследователей и мореплавателей, знание того, куда идти, было непростой задачей. Самые первые моряки использовали солнце и звезды, чтобы найти путь к месту назначения и обратно, но иногда солнце и звезды не видны из-за облаков. Многие морские путешествия в истории были приостановлены из-за облачной погоды. Магнитный компас изменил все это … и это изменило мир. Но кто же, на самом деле, ответственен за это?
Магнитный компас был «китайским подарком Западу»
Китайцы были первыми, кто обнаружил, что природная намагниченная железная руда, также называемая магнитом, может, если ее не сдерживает гравитация и трение, ориентироваться на север. Во время китайской династии Хань, между 300 и 200 г. до н.э., были созданы первые компасы, но, по иронии судьбы, они не использовались для навигации. В них вкладывали больше духовное значение.
Компасы для фэн-шуя и гадания
Магнитный камень мог создать впечатление, что он обладает магическими свойствами
Китайские компасы выглядели как ложки для супа
Навигационные системы, появившиеся в китайской династии Сун 11 века, имели уникальный дизайн. Магнит был изготовлен в форме, которую лучше всего можно описать как ложка для супа или половник. Каменная ложка помещалась в центр бронзового диска, и магнитные свойства заставляли его вращаться. Когда он останавливался, ручка ложки указывала на юг, а чаша — на север.
Эти компасы назывались «Южные указатели» или «Южные губернаторы». На бронзовом диске были нанесены кардинальные указатели, направления для различных созвездий и другие важные символы и информация.
Влажные компасы помогли морякам и навигаторам
В дальнейшем был разработан менее громоздкий компас для навигационных целей, особенно для морских рейсов. Было обнаружено, что намагничивать железную иглу можно, натирая ее на магните. Тонкая, легкая игла могла плавать на куске дерева на поверхности чаши с водой, где она могла свободно двигаться. Намагниченная стрелка указывала морякам, в каком направлении находится север.
Компасы нашли свой путь в Европу в средневековье… Но как?
К 1300-му году магнитные компасы использовались по всей Европе и на Ближнем Востоке. Хотя некоторые историки утверждают, что европейцы независимо друг от друга создавали эти инструменты из железной руды спустя несколько веков после китайцев, большинство всё же полагает, что китайцы представили свой навигационный инструмент мусульманам, которые затем поделились знаниями с европейцами. В работе Александра Неккама
Торговля между Востоком и Западом процветала в это время
Кажется более вероятным, что европейцы и жители Ближнего Востока научились использовать намагниченную железную руду для изготовления навигационных компасов благодаря знаниям, пришедшим из Китая. Это было время эпических путешествий Марко Поло по Великому шелковому пути в Китае и на Дальнем Востоке. Кроме того, в это же время средневековые крестоносцы совершали регулярные паломничества в Святые земли. Но происходили эти путешествия, в основном, на суше. А открытие компаса помогло ускорить развитие водных странствий.
Компас позволил исследователям покорять моря
С компасом в руках европейские моряки были лучше подготовлены к тому, чтобы плыть вдали от суши и пересекать огромный океан. Это приспособление является одним из недооцененных факторов, способствующих эпохе открытий, времени всемирного исследования со стороны европейцев, которое произошло примерно между 15 и 18 веками.
Именно в это время навигаторы и торговцы наметили морские маршруты на Дальний Восток, в Китай, Японию и Индонезийские острова и наладили торговлю шелком, чаем и специями. Это было также время, когда испанские конкистадоры сталкивались с цивилизациями ацтеков и инков в Центральной и Южной Америке, и исследователи смогли изучить удивительные природные ресурсы Северной Америки. Увеличение морских путешествий и торговых маршрутов, обеспечиваемых компасом, привело к европейским поселениям в Северной и Южной Америке. Можно с уверенностью сказать, что компас изменил мир.Другие факты
- Западный компас имеет 32 точки на своей розе ветров. Восточный — 24 и 48. Старые арабские компасы также имели 32 точки. Современные же отмечены в градусах, а не в кардинальных точках.
- Компасы подвержены влиянию близлежащих железных материалов или электромагнитных полей. Поэтому, когда они размещаются на средствах передвижения, содержащих большие количества металлов, например, на лодках или самолетах, их необходимо откорректировать и откалибровать. Это делается с использованием магнитов, встроенных в корпус приспособления.
- Флер-де-Лис — это символ, который часто используется для обозначения севера на компасе. Некоторые говорят, что это потому, что оригинальной меткой для севера было копье над буквой «Т», которая обозначала Северный ветер Трамонтан. Восток был отмечен крестом, указывающим направление на Иерусалим с точки зрения Средиземного моря.
- У старых роз ветров не было сторон света, кроме названий самих ветров. Существовали две системы: классическая 12-ветровая система и средиземноморская 8-ветровая.
- Магнитный компас указывает не на географический полюс, а на магнитный полюс.
- Во время Второй мировой войны компасы контрабандой доставлялись военнопленным в немецкие лагеря в форме пуговиц и бритвенных лезвий, чтобы помочь заключенным сбежать.
- Первая игла для компаса из Китая была в форме головастика.
- Компас Кибла — это тип навигационного инструмента, используемый мусульманами, который указывает направление к г. Мекке, куда они поворачиваются, чтобы совершить ежедневный ритуал моления.
- Магнитный северный полюс на самом деле является магнитным южным полюсом и наоборот. Гирокомпас указывает на истинные полюса.
- Современные жидкие компасы используют в качестве жидкости ламповое масло, минеральное масло, белый или этиловый спирт и очищенный керосин.
Интересные факты о компасе
Приветствуем вас на нашем сайте, дорогие читатели. До того, как был создан компас, ориентирами для путешественников, как по суше, так и по морю, служили различные горы, звезды, Солнце. Самые древние мореплаватели, из-за отсутствия компаса, даже не уходили далеко от берега, так как боялись потеряться в море.
Когда же он появился, путешественники смогли определять направление даже в пасмурную погоду или находясь в открытом море.
И сегодня мы решили поближе познакомить вас с этим удивительным навигационным инструментом. В статье мы собрали самые интересные факты о компасе.
Содержание
№1
Компас – это навигационный прибор, реагирующий на магнетизм Земли и используемый для определения сторон света. Движущаяся магнитная стрелка всегда поворачивается на север. Это до ужаса простое устройство, но в то же время невероятно точное. При этом также стоит отметить, что он указывает не на географический полюс, а на магнитный полюс.
№2
Ученые и историки достоверно не знают, когда и кем был открыт принцип работы магнитных компасов. Но известно, что самые ранние компасы появились в Китае приблизительно в 300-200 годах до нашей эры, во время правления династии Хань.
Самые ранние компасы представляли собой намагниченную металлическую иглу, прикрепленную к куску дерева (чаще всего в форме рыбы) и помещенную в емкость с водой. Так как игла была намагниченной, ее конец (голова рыбы) всегда указывал на север. Это были так называемые «мокрые компасы».
К 11 веку китайцы использовали уже не только «мокрые» но и «сухие» компасы. «Сухие» компасы были похожи на «мокрые» за исключением того, что вместо рыбы в Китае использовалась черепаха, а в емкости со стрелкой не было воды.
№3
В Европе и на Ближнем Востоке эти навигационные инструменты начали появляться лишь к 1200-м годам. Хотя в Европе очень распространено мнение о том, что они сами создали компасы через несколько столетий после китайцев, многие ученые и историки с этим не согласны. Наиболее вероятно, что китайцы поделились своей технологией создания навигационного инструмента с мусульманами, какие позже поделились этими знаниями с европейцами.
№4
Он очень стабильно работает в районах, близких к экватору, так как они расположены далеко от «магнитного поля». По мере того, как он приближается к одному из магнитных полюсов Земли, он становится все более чувствительным к пересечению его силовых линий магнитного поля. В какой-то момент, вблизи магнитного полюса, он перестанет указывать какое-то конкретное направление и начнет дрейфовать. Кроме того, стрелка начнет двигаться не только по кругу, но и вверх и вниз из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы вблизи магнитного полюса вообще могут выйти из строя и перестать работать. Поэтому находясь на северном или южном полюсе определить направление по компасу просто невозможно.
№5
Термин «компас» был введен в оборот только в 15-м веке в связи с его круглой формой и центральной точкой, подобной математическому инструменту, используемому для рисования кругов.
№6
Сегодня он используется не только для определения направления. Например, есть компасы фэн-шуй, какие используются при даосской практике символического освоения пространства. Благодаря ему последователи фэн-шуй определяют где в доме должны находиться окна и двери (входные двери обычно должны выходить на юг, чтобы захватить как можно больше солнечного света).
Компас фэн-шуй также используется как предмет для отталкивания злых духов и привлечения удачи. Поэтому в домах, какие спроектированы неподходящим образом для фэн-шуй, рекомендуется в одной из комнат разместить такой компас.
№7
Несмотря на то, что сегодня появились такие технологии как GPS, ГЛОНАСС и т.д., полностью заменить компас они не могут. Да, они более точные и позволяют узнать не только направление, но и изучить местность, но у них есть существенный недостаток – они зависимы от источников питания. Именно поэтому, в тех же самолетах, кроме GPS используется магнитный компас (гироиндукционный). Он является улучшенной версией стандартного магнитного компаса и предназначен для измерения гиромагнитного и истинного курса. В отличие от обычного навигационного инструмента, гироиндукционный спроектирован таким образом, чтобы металлическая конструкция самолета не влияла на его точность. Он является резервным, на тот случай, если откажут все другие системы навигации. Аналогичный прибор есть и у кораблей.
№8
Многие недооценивают историческую роль этого удивительного и простого навигационного инструмента. А зря, ведь именно он сыграл важную роль во многих величайших открытиях человечества. Например, первое пересечение океана или кругосветное путешествие было бы просто невозможным без него.
№9
Геральдическая лилия или же Флер-де-Лис – это символ, каким очень часто отмечают Север на циферблате этого навигационного прибора. Использование геральдической лилии в качестве отметки севера было введено португальским картографом Педро Рейнелем и в скором времени стало очень распространено в мире.
№10
Во время Второй мировой войны на униформе британских пилотов появились уникальные пуговицы. Униформа RAF (ВВС Великобритании), в целом, оставалась стандартной и не выделялась на форме униформ других стран мира – за исключением пуговиц. Дело в том, что пуговицы на их форме были с сюрпризом. Если снять одну пуговицу и соединить ее с другой, то получался самый настоящий компас. Такие пуговицы пришивали к униформам лишь летчиков и диверсантов, так как именно они чаще всего оказывались в тылу противника и нуждались в навигационных устройствах, способных вывести их к своим.
Рекомендуем также прочитать: Интересные факты о пихте
№11
Существует специальный мусульманский компас Кибла, указывающий из любой точки мира направление к г. Мекке. Кибла – это точно установленное из любой точки земного шара направление в сторону священной Каабы в г. Мекке в Аравии. Кибла имеет важное значение при строительстве мечетей и других исламских культовых сооружений, а также играет важную роль в повседневной жизни мусульман, так как служит символом их духовного единства, независимо от того, в каком уголке планеты они проживают.
На этом статья подошла к концу, дорогие читатели. Благодарим вас за то, что уделили внимание нашему интернет ресурсу.
- Об авторе
- Недавние публикации
Кобылинский Александр
Блогер и основной автор сайта Interessno. ru. С детства увлекаюсь чтением книг и изучением разной информации. Имею два высших образования. На данный момент, кроме ведения этого интернет-ресурса (и еще ряда других), являюсь преподавателем в колледже.
Занимаюсь спортом и придерживаюсь здорового образа жизни. Всегда готов помочь и открыт для общения. Связаться со мной вы можете по почте, которая представлена в футере (нижняя часть) этого сайта.
Кобылинский Александр недавно публиковал (посмотреть все)
- Интересные факты о Гагарине — 07.09.2022
- Интересные факты о вишне — 05.09.2022
- Интересные факты о дынях — 03.09.2022
Компас — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7
Содержание
Компас — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat
Компас своими руками
Возьмите штопальную иголку и проткните ею пробку, как показано на рисунке 8. Теперь остриё иголки потрите одним концом магнита, а ушко — другим. Иголка от этого намагнитится. Если теперь иголку с пробкой положить в блюдце с водой, то она через несколько секунд расположится в определённом направлении: один конец её будет показывать на север, другой — на юг (рис. 8).
Заметьте, куда показывает остриё иголки. Например, напротив острия положите резинку или какой-нибудь другой предмет (только не железный). После этого отклоните иголку от того положения, которое она занимала. Пройдёт несколько секунд, и она снова займёт первоначальное положение. Сколько бы вы ни старались отклонить иголку, она всё равно, после того как успокоится, одним концом будет показывать на север, другим на юг.
Современные компасы
В наше время компас значительно усовершенствован (рис. 9). Основной его частью является магнитная стрелка, которая свободно вращается на острие иголки, прикреплённой ко дну круглой коробочки. Сверху коробочка прикрыта стеклом. Чтобы с помощью компаса определить стороны горизонта, надо выполнить следующее:
- Положить компас на горизонтальную поверхность и освободить стрелку. Дать магнитной стрелке успокоиться.
- Медленно вращать коробочку до тех пор, пока северный конец стрелки не остановится против буквы «С» (или «N»).
После этого компас будет ориентирован по сторонам горизонта и вы можете определить с его помощью как основные, так и промежуточные стороны горизонта. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
В наше время существуют электронные компасы, в том числе встроенные в мобильные устройства: смартфоны, планшеты и т. п.
Ориентирование по компасу
см. Ориентирование по компасу
Картинки (фото, рисунки)
Вопросы к этой статье:
Компас — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat
Компас своими руками
Возьмите штопальную иголку и проткните ею пробку, как показано на рисунке 8. Теперь остриё иголки потрите одним концом магнита, а ушко — другим. Иголка от этого намагнитится. Если теперь иголку с пробкой положить в блюдце с водой, то она через несколько секунд расположится в определённом направлении: один конец её будет показывать на север, другой — на юг (рис. 8).
Заметьте, куда показывает остриё иголки. Например, напротив острия положите резинку или какой-нибудь другой предмет (только не железный). После этого отклоните иголку от того положения, которое она занимала. Пройдёт несколько секунд, и она снова займёт первоначальное положение. Сколько бы вы ни старались отклонить иголку, она всё равно, после того как успокоится, одним концом будет показывать на север, другим на юг.
Современные компасы
В наше время компас значительно усовершенствован (рис. 9). Основной его частью является магнитная стрелка, которая свободно вращается на острие иголки, прикреплённой ко дну круглой коробочки. Сверху коробочка прикрыта стеклом. Чтобы с помощью компаса определить стороны горизонта, надо выполнить следующее:
- Положить компас на горизонтальную поверхность и освободить стрелку. Дать магнитной стрелке успокоиться.
- Медленно вращать коробочку до тех пор, пока северный конец стрелки не остановится против буквы «С» (или «N»).
После этого компас будет ориентирован по сторонам горизонта и вы можете определить с его помощью как основные, так и промежуточные стороны горизонта. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
В наше время существуют электронные компасы, в том числе встроенные в мобильные устройства: смартфоны, планшеты и т. п.
Ориентирование по компасу
см. Ориентирование по компасу
Картинки (фото, рисунки)
Вопросы к этой статье:
Компас — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat
Компас своими руками
Возьмите штопальную иголку и проткните ею пробку, как показано на рисунке 8. Теперь остриё иголки потрите одним концом магнита, а ушко — другим. Иголка от этого намагнитится. Если теперь иголку с пробкой положить в блюдце с водой, то она через несколько секунд расположится в определённом направлении: один конец её будет показывать на север, другой — на юг (рис. 8).
Заметьте, куда показывает остриё иголки. Например, напротив острия положите резинку или какой-нибудь другой предмет (только не железный). После этого отклоните иголку от того положения, которое она занимала. Пройдёт несколько секунд, и она снова займёт первоначальное положение. Сколько бы вы ни старались отклонить иголку, она всё равно, после того как успокоится, одним концом будет показывать на север, другим на юг.
Современные компасы
В наше время компас значительно усовершенствован (рис. 9). Основной его частью является магнитная стрелка, которая свободно вращается на острие иголки, прикреплённой ко дну круглой коробочки. Сверху коробочка прикрыта стеклом. Чтобы с помощью компаса определить стороны горизонта, надо выполнить следующее:
- Положить компас на горизонтальную поверхность и освободить стрелку. Дать магнитной стрелке успокоиться.
- Медленно вращать коробочку до тех пор, пока северный конец стрелки не остановится против буквы «С» (или «N»).
После этого компас будет ориентирован по сторонам горизонта и вы можете определить с его помощью как основные, так и промежуточные стороны горизонта. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
В наше время существуют электронные компасы, в том числе встроенные в мобильные устройства: смартфоны, планшеты и т. п.
Ориентирование по компасу
см. Ориентирование по компасу
Картинки (фото, рисунки)
Вопросы к этой статье:
Сообщение о компасе — Kratkoe.com
Автор J.G. На чтение 3 мин. Обновлено
«Компас» доклад для детей кратко расскажет Вам историю открытия этого предмета. Также доклад о компасе можно использовать во время подготовки к занятию.
Сообщение о компасе
Компас представляет собой прибор для поиска сторон горизонта при помощи магнитной стрелки, которая указывает направление на юг и север. Его изобрели много столетий назад, и он сразу же стал использоваться путешественниками. Компас был первым навигационным прибором, позволивший морякам выходить в открыто море.
Где и когда появился первый компас?
В III веке до н. э. в Китае изобрели прибор, который указывал на стороны света. Внешне он напоминал ложку с тонким черенком и выпуклой шарообразной частью. Изготавливалась она из магнетита. Отполированную выпуклую часть ложки ставили на деревянную или медную пластину, также отполированную. Черенок свободно висел над пластиной, а вот ложка вращалась вокруг оси выпуклого основания. На пластине были обозначены страны света. Стрелка компаса, находящаяся в покое, всегда показывала точно на юг. Этот древний компас назывался сынань, то есть «ведающий югом».
В ХI веке китайцы изобрели плавающую стрелку компаса из искусственного магнита. Железный компас тогда имел форму рыбки. Вначале его нагревали до красноты, а потом опускали в сосуд с водой. «Рыбка» начинала плавать, и ее голова указывала в южную сторону. Шэнь Гуа, ученый из того же Китая, предложил парочку разновидностей компаса: с намагниченной иглой и шелковой нитью, с намагниченной иголкой и шпилькой. В ХII веке компас с магнитной иглой использовался арабами, а спустя столетие итальянцами, французами, испанцами и португальцами.
В XIV веке магнитную стрелку стали размещать на острие в середине круга из бумаги – картушки. Следующий, кто усовершенствовал компас, был итальянец Флавио Джулио. Он разделил бумажный круг на 16 частей. В XVII веке его усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами, которая позволяла более точно рассчитать направление.
Из чего состоит компас?
Устройство прибора зависит от вида компаса. Выделяют следующие его разновидности: гирокомпас, магнитный компас, электронный компас. Основной частью обычного магнитного компаса является компас со шпилем в центре. На конце шпиля находится магнитная стрелка, а сам корпус сверху прикрыт стеклом.
Компас: интересные факты
- До изобретения и распространения компаса, моряка на своих кораблях не выходили в открытое море, чтобы не заблудиться.
- В Европу компас привезли венецианские купцы.
- До китайцев что-то наподобие компаса использовали индейцы. В Сан-Лоренцо Теночтилан ученые нашли изделие из гематита, датируемый 1000 годом до н.э. Но магнитный железняк все же открыли китайцы.
- Можно самому сделать компас из блюдца с водой и намагниченной иглы.
Надеемся, что доклад про компас помог узнать много полезной информации о нем. А краткий рассказ о компасе Вы можете оставить через форму комментариев ниже.
Краткая информация о компасе
Компас представляет собой прибор, используемый для быстрого определения сторон горизонта. Достигается это в первую очередь по той причине, что магнитная стрелка, имеющаяся на компасе, в любом положении устройства показывает на север и юг, за счёт наличии у планеты магнитного полюса.
Компас является первым надёжным устройством в истории человека, которое позволяет точно определить где север а где юг. Один конец стрелки компаса всегда показывает на север, в то время как второй всегда показывает на юг. Считается, что впервые компас появился в Китае. В Европе же компасом начали пользоваться в XIII-XIV веках, арабские моряки начали использовать компас ещё в средние века.
Компас
История создания компаса
Компас был изобретён во время династии Сун в Китае. Изначально это изобретение использовалось для того чтобы указать правильное направление движения в пустыне. Это было особенно актуально для китайских купцов того времени, наличие у них компаса позволяло не заблудиться.
В Европе компас был изобретён примерно в XIII веке. Первые компасы используемые европейцами имели следующую конструкцию: В сосуд с водой опускалась магнитная стрелка закреплённая на пробке. В XIV веке конструкция компаса используемого в Европе стала значительно сложнее, сделал это итальянец Флавио Джойя. Магнитная стрелка была одета им на специальную шпильку, а к самой стрелке был прикреплён специальный круг, который был разделён на 16 секторов.
Принцип действия компаса
В основе работы компаса является взаимодействие магнитной стрелки с магнитным полем планеты. Благодаря тому что стрелка может свободно вращаться она всегда будет располагаться вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Именно поэтому один конец магнитной стрелки используемо в компасе всегда будет направлен строго на север, в то время как другой строго на юг.
Также следует отметить и тот момент что компас может начать показывать направление юга и севера не верно, если он находится поблизости от сильных магнитов или например от больших месторождений железа. Также компас нельзя использовать для определение юга и севера поблизости от магнитных полюсов Земли.
Компас
Интересные факты о компасе:
- Что-то похожее на компас использовали ещё индейцы примерно в 1000 году до нашей эры.
- Сделать компас можно самостоятельно, для этого потребуется сосуд с водой и намагниченная игла.
- По одной из версии в Европу компас попал через венецианских купцов.
Краткая информация о компасе. Автор: Владимир Панкратов
Компас. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать
Компас является одним из величайших изобретений, которое в древности придумали китайцы. В большинстве случаев это небольшая вещица, которая напоминает часы со стрелкой. При вращении этого приспособления стрелка упорно указывает в одну сторону, что и позволяет определить стороны света. Данное устройство в обычной жизни применяется редко, однако туристам, путешественникам, морякам или летчикам без него практически невозможно обойтись. С помощью компаса можно найти верное направление, не боясь заблудиться в незнаком лесу, степи, на море или другой местности.
Название этого устройства появилось благодаря древне-британскому «compass», что означало круг. Большая часть современных историков предполагает, что этот прибор впервые появился в Китае в первом веке до нашей эры. Однако существуют свидетельства, говорящие о том, что это устройство было еще во втором тысячелетии до нашей эры. В то время это был небольшой кусок намагниченного металла, закрепленного на планке из дерева и находящегося я в сосуде с водой. Его применяли для путешествий по пустыне. К тому же им пользовались астрологи в арабском мире. Данное устройство стало применяться арабами в восьмом веке, в Европе оно появилось лишь в двенадцатом веке. Первое усовершенствование этого прибора произошло лишь в четырнадцатом веке.
Виды
Компас имеет несколько разновидностей, при помощи них можно не только отыскать стороны света, но также выполнить и другие вычисления, к примеру, определить угол и так далее.
Устройства могут быть разделены на две большие группы:
- Механические, то есть иметь намагниченную стрелку из металла, которая указывает в северном направлении.
- Электронные, выполненные из дисплея, процессора и других электронных компонентов. На дисплее может выводиться не только необходимое направление, но также и другая необходимая информация.
Также можно выделить приспособления по типу применения:
- Туристические. Они выполняются в виде круглой коробки, в ее центре вращается магнетизированная стрелка, указывающая на север. С краю устройства находится шкала вращения, на которой обозначены цифрами градусы азимута. Устройство может быть с жидким наполнением, полностью герметичным или не герметичным. Подобные туристические приспособления бывают разнообразными по размерам, цветовому сочетанию, а также разными по дополнительному оснащению. К примеру, в ремешке устройства может располагаться термометр или какой-нибудь иной датчик.
- Военный компас похож на туристический. Однако в нем дополнительно присутствует линейка, визирное приспособление, линза для увеличения изображения. Устройство выполнено в металлическом варианте. Данный прибор на порядок точнее туристического.
- Геологический. В данном случае деления шкалы идет против стрелки часов. В приборе имеется полулимб и клинометр, данные приспособления помогают вычислить углы слоев.
- Астрономический. При помощи него можно находить стороны света благодаря звездам и светилам. Прибор весьма точен, однако требует наличия звезд, которые в основном видны лишь в ночное время. Получается, что в дневное время его практически нельзя будет использовать.
- Гироскопический. У него в основании имеется гироскоп, что позволяет ему направлять стрелку на настоящий полюс, а не на магнитный. Это более точный прибор, который часто используется на воздушных, а также морских судах.
- Устройство под наименованием буссоль. Оно является неотъемлемым приспособлением для геодезиста, при помощи него можно находить углы падения во время съемок на местности. Его также часто применяют для наведения артиллерийских орудий для ведения огня.
Электронный компас имеет разновидности:
- Радио устройство. Отличие такого прибора в том, что он указывает на объект, который излучает радиоволны, например радиомаяк. Такие устройства широко используются в авиации с целью пространственного ориентирования при полете. Однако с появлением GPS такие приборы применяются все реже.
- В туристическом электронном устройстве в отличие от стандартного классического приспособления отсутствует магнитная стрелка. Данный прибор работает полностью на электронной начинке. Стороны света здесь находятся с помощью магнитного притяжения, создаваемых электронной схемой. Кроме всего прочего в указанных устройствах часто присутствуют разные программы, которые позволяют посмотреть время и даже фильмы.
- Устройства с системами GPS и ГЛОНАС. Благодаря электронной начинке и спутниковой навигации подобные устройства способны максимально точно находить место, где человек в данный момент находится. Однако необходимо учитывать, что для этого потребуется сигналы, полученные с трех спутников.
Устройство
Классический магнитный компас содержит следующие элементы:
- Металлический или пластиковый корпус.
- Прозрачная верхняя крышка, которая защищает от погодных условий и внешних помех.
- Под крышкой находится циферблат, на котором размечены угловые градусы. Число делений зависит от конкретной модели, однако они всегда размещаются по всей окружности.
- Напротив 0 располагается север, который отмечается буквой С или N.
- В центре на игле располагается магнитная двухсторонняя стрелка, которая может окрашиваться в красный или синий цвет, чтобы пользователю было понятно, где находится север.
- При перемещении стрелка удерживается арретиром, это рычажок, который выполняет роль стопора. В момент, когда он отпускается, стрелка начинает поворачиваться на север.
- В некоторых моделях предусматривается дополнительная стрелка, она вращается вручную. Она необходима, чтобы визуально проложить курс перемещения, в том числе для удобства взаимодействия с картой. Также бывают модели с вращаемым лимбом.
Если рассматривать устройство гирокомпаса, то можно выделить гироскоп, который находится внутри полого шара, плавающего в жидкости. Шар с гироскопом выполнены так, что их центр тяжести всегда находится внизу на оси шара при горизонтальном расположении оси.
Принцип действия
- Чтобы определить стороны света, компас нужно держать горизонтально.
- Поднимают арретир, чтобы освободить стрелку. В результате стрелка начинает вращаться, после чего ждут, пока она остановится.
- Далее поворотом устройства нужно ориентировать его таким образом, чтобы подвести деление 0 градусов лимба под север, то есть конец окрашенной стрелки. В результате получается определить направление севера, юга, востока и запада.
Чтобы определить азимут определенного объекта необходимо встать лицом к объекту и расположить устройство горизонтально. Крышку необходимо повернуть таким образом, чтобы линия визирования была спроектирована на определенный объект. В результате по указателю будет виден азимут на лимбе.
Применение
- Компас с магнитной стрелкой нельзя использовать в близи предметов из металла, магнитов, линий электропередач, а также других источников электромагнитных излучений. Если не соблюдать данного правила, то можно легко заблудиться, ведь север будет находиться в неверном направлении.
- Также необходимо учитывать, что залежи полезных ископаемых также будут способствовать отклонению стрелки.
- Бывают дни, когда себя проявляют магнитные бури, которые могут несколько искажать магнитное поле Земли.
- Во время вращения устройства пользователь не должен крутиться. Также не стоит поворачивать стрелку искусственно, наклоняя устройство либо заклинивая стрелку.
Это важнейший прибор, который используется для навигации. Его применяют путешественники, туристы, обычные люди, которые отправляются в поход. Его используют в авиации, на флоте, в армии. Устройства в каждом отдельном случае могут использоваться разные, ведь все зависит от специфики. К примеру, при передвижении пешком используются одни модели, при поездке на машине, плавании на судне или полете по воздуху применяются совершенно иные.
Как выбрать компас
- В первую очередь компас следует подбирать с учетом того, как Вы будете путешествовать.
- Для туристических походов лучше всего подойдут классические модели, которые имеют линейку и градусное деление. Это позволит выполнить градусные вычисления, а также рассчитать азимут.
- Для велосипедистов лучше всего выбирать GPS навигатор. Однако следует учитывать, что может быстро сесть аккумулятор. Поэтому про запас следует прихватить классическую модель устройства.
- Если Вы собираетесь лететь на вертолете или самолете, то лучше всего использовать электронный навигатор. Такие устройства являются многофункциональными, они позволят также определить давление и высоту.
- При покупке механического устройства следует проверить устройство на точность показаний. Для этого необходимо положить устройство на ровную поверхность, после чего дождаться остановки стрелки. Далее нужно поднести к устройству металлический предмет. Следует дождаться отклонения стрелки в необходимую сторону, и убрать предмет. После того, как вы убрали предмет, стрелка должна вернуться в прежнее положение, погрешностей не должно быть. Данную процедуру следует повторить несколько раз, чтобы убедиться в работе устройства. Металлический предмет следует подносить с разных сторон.
- При выборе других видов следует проконсультироваться со знающими людьми и консультантами.
Похожие темы:
Краткое содержание Компас Житкова за 2 минуты пересказ сюжета
Рассказчик вспоминает о событиях, в которых ему пришлось брать непосредственное участие тридцать лет назад. В ту пору он был молодым парнем и плавал на пароходе.
Добиваясь увеличения жалования и создания союза, моряки устроили забастовку. Бастовали почти месяц, однако пароходчики отказывались удовлетворять их требования. Матросы уже жили впроголодь, но сдаваться не собирались.
Однажды, когда они попивали чай без сахара и беседовали, в комнату вбежал взлохмаченный парнишка и сообщил, что с трубы судна «Юпитер» поднимается вверх дым. Капитан данного парохода сумел нанять других кочегаров и планировал выйти в море, доплыть до Варны и там уже взять заграничную команду матросов. Все понимали, что забастовка была под угрозой срыва.
Матрос по имени Серёжка придумал способ, как этому воспрепятствовать. Вместе с рассказчиком он под покровом темноты на плоту поплыл к угольной барже, стоявшей рядом с «Юпитером». С парохода их заметили и окликнули.
Ребята не растерялись и ответили, что направляются к деду Опанасу на баржу. Затем рассказчик стал имитировать голос деда, а Серёжка – внука. Им поверили. Потом Серёга сумел тайком пробраться на пароход и похитить компас.
Утром «Юпитер» снялся с якоря и покинул порт, но через три часа вернулся обратно. Очевидно, капитан парохода обнаружил пропажу важного прибора.
Свой общий секрет об опасном ночном приключении отважные друзья договорились никому не открывать.
Произведение учит не отказываться от поставленной цели, даже если на пути к её достижению возникают различные трудности.
Можете использовать этот текст для читательского дневника
Житков. Все произведения
Компас. Картинка к рассказу
Сейчас читают
- Краткое содержание Похвала глупости Роттердамский
Книга сочинена в сатирическом стиле во время путешествий Эразма Роттердамского. Сатире присущ период Возрождения. Автор сравнивает действие людей с образом глупости. Писатель изобразил глупость как качество человека
- Краткое содержание сказки Белая уточка
Полюбил князь прекрасную княжну и женился на ней, но недолго им пришлось радоваться. Потребовалось князю по делам собираться в дальний путь
- Краткое содержание Гёте Фауст
Трагедия начинается с авторского посвящения друзьям молодости Гёте, с которыми он связан множеством жизненных перипетий, и кого уже давно рядом с ним нет. Следующая часть – «Театральное вступление», где между Директором театра
- Краткое содержание Вересковый мед Стивенсона
В стране, где жили пикты, росло много вереска. Из этого растения коренные жители варили вкусный напиток, который был слаще мёда и пьянил больше, чем вино. Секретный рецепт хранился пиктами и передавался из поколения в поколение.
- Краткое содержание Паустовский Кот ворюга
Беспризорный кот обкрадывал нас по ночам. Он крал все подряд. Самое невыносимое оказалось то, что он откопал наших червей в банке. К ним слетелись курицы, которые все уничтожили. В результате, он сорвал рыбалку.
Компас
Простой сухой магнитный карманный компас
Компас — это навигационный инструмент для определения направления относительно магнитных полюсов Земли. Он состоит из намагниченного указателя (обычно отмеченного на северном конце), который свободно совмещается с магнитным полем Земли. Компас значительно повысил безопасность и эффективность путешествий, особенно путешествий по океану. Компас можно использовать для расчета курса, с помощью секстанта для расчета широты и с помощью морского хронометра для расчета долготы.Таким образом, он обеспечивает значительно улучшенные навигационные возможности, которые только недавно были вытеснены современными устройствами, такими как Глобальная система позиционирования (GPS). Компас — это любое магниточувствительное устройство, способное указывать направление магнитного севера магнитосферы планеты. Циферблат компаса обычно выделяет стороны света на север, юг, восток и запад. Часто компасы строятся как автономный герметичный инструмент с намагниченной штангой или стрелкой, свободно вращающейся на оси или движущейся в жидкости, что позволяет указывать как в северном, так и в южном направлении.Компас был изобретен в древнем Китае около 247 г. до н. Э. И использовался для навигации в 11 веке. Сухой компас был изобретен в средневековой Европе около 1300 года. [1] Он был вытеснен в начале 20 века заполненным жидкостью магнитным компасом. [2]
Были изобретены другие, более точные устройства для определения севера, которые не зависят от магнитного поля Земли для работы (известные в таких случаях как истинный север, в отличие от магнитного севера).Гирокомпас или астрокомпас можно использовать для определения истинного севера, при этом на него не влияют паразитные магнитные поля, близлежащие электрические цепи или расположенные поблизости массы черных металлов. Недавняя разработка — электронный компас или оптоволоконный гирокомпас, который определяет направление магнитного поля без потенциально падающих движущихся частей. Это устройство часто появляется как дополнительная подсистема, встроенная в приемники GPS. Однако магнитные компасы остаются популярными, особенно в отдаленных районах, поскольку они дешевы, долговечны и не требуют подачи электроэнергии. [3]
Современные компасы
Компас ходунка, заполненный жидкостью, со шнурком для шеи
В современных компасах обычно используется намагниченная стрелка или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (обычно масло, керосин или спирт. ). В то время как более старые конструкции обычно включали гибкую диафрагму или воздушное пространство внутри капсулы, чтобы учесть изменения объема, вызванные температурой или высотой, в современных жидкостных компасах используются меньшие корпуса и / или гибкие материалы для самой капсулы, чтобы достичь того же результата.Жидкость демпфирует движение иглы и заставляет иглу быстро стабилизироваться, а не колебаться назад и вперед вокруг магнитного севера. Север на стрелке или циферблате, а также другие ключевые точки часто отмечаются фосфоресцирующими, фотолюминесцентными или самосветящимися материалами [4] , чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении.
Многие современные развлекательные и военные компасы объединяют транспортир с компасом с помощью отдельной намагниченной стрелки.В этой конструкции вращающаяся капсула, содержащая иглу, имеет прозрачное основание, содержащее ориентирующие линии карты, а также ориентирующую «рамку» или контур для иглы. [5] Капсула затем устанавливается на прозрачную опорную плиту, содержащую индикатор направления движения (DOT) для использования при пеленгировании непосредственно с карты. [5]
Линзовый компас с жидкостным наполнением Линзовый компас Cammenga с воздушным наполнением
Другие особенности некоторых современных компасов включают в себя масштабные карты и шкалы romer для измерения расстояний и нанесения координат на карты, световые отметки на лицевой стороне или лицевых панелях, различные прицельные приспособления (зеркало , призма и т. д.) для пеленгации удаленных объектов с большей точностью, «глобальные» иглы для использования в различных полушариях, регулируемое наклонение для получения мгновенных истинных пеленгов без использования арифметических операций, а также такие устройства, как инклинометры для измерения градиентов. [5]
В вооруженных силах некоторых стран, особенно армии США, по-прежнему используются линзовые полевые компасы с намагниченными циферблатами или карточками вместо игл. Компас с линзовой картой позволяет считывать азимут с карты компаса с помощью лишь небольшого взгляда вниз с прицела (см. Фото), но может потребоваться отдельный транспортир для использования с картой. [5] [6] Официальный военный линзовый компас США не использует жидкость для демпфирования качания иглы, а скорее использует электромагнитную индукцию для демпфирования иглы. Конструкция с «глубоким колодцем» используется для того, чтобы компас можно было использовать по всему миру с незначительным влиянием или отсутствием эффекта на точность, вызванного наклоном шкалы компаса. Поскольку индукционные силы обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, для уменьшения износа на компасе установлен игольчатый фиксатор, работающий за счет складывания целика / держателя объектива. Использование индукционных компасов с воздушным наполнением с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или стать неточными при отрицательных температурах или во влажной среде. [7]
Некоторые военные компасы, такие как военный линзатический компас US SY-183 (‘SandY-183’), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N (T), содержат радиоактивный материал тритий ( 3 H) и комбинацию люминофоров. [8] Военный компас США, сделанный Stocker & Yale (позже Cammenga), содержал 120 мКи (милликюри) трития.Назначение трития и люминофоров — обеспечить освещение компаса с помощью радиолюминесцентного тритиевого освещения, которое не требует «подзарядки» компаса солнечным или искусственным светом. [9]
Компасы Mariner могут иметь две или более магнитных иглы, постоянно прикрепленных к карте компаса. Они свободно перемещаются на шарнире. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс судна на карте компаса. Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как rhumb s), хотя современные компасы размечены в градусах, а не по сторонам света. Ящик (или чаша), покрытый стеклом, содержит подвесной кардан внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.
Как работает компас
Компас работает как индикатор «магнитного севера», потому что магнитная полоса в центре компаса выравнивается по одной из линий магнитного поля Земли.В зависимости от того, где компас расположен на поверхности Земли, разница между географическим севером и «истинным севером» будет увеличиваться по мере удаления от нулевого меридиана магнитного поля Земли. Следует отметить, что географический Северный полюс и северный магнитный полюс не совпадают на поверхности Земли. Магнитный Северный полюс дрейфует по кругу с радиусом примерно 1600 км к югу от географического севера. Магнитному полюсу требуется примерно 960 лет, чтобы совершить один цикл дрейфа через Северный Ледовитый океан.Считается, что причиной дрейфа магнитного полюса является циркуляция магмы внутри Земли.
Ограничения компаса
Компас очень стабилен в областях, близких к экватору, что далеко от «магнитного севера». По мере того, как компас перемещается все ближе и ближе к одному из магнитных полюсов Земли, компас становится более чувствительным к пересечению линий магнитного поля. В какой-то момент рядом с магнитным полюсом компас не будет указывать какое-либо конкретное направление, но начнет дрейфовать.Кроме того, при приближении к полюсам стрелка начинает указывать вверх или вниз из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы с плохим пеленгом могут из-за этого застрять и указывать неверное направление.
Компас также подвержен ошибкам, когда компас ускоряется или замедляется в самолете или автомобиле. В зависимости от того, в каком из полушарий Земли расположен компас, и если сила — это ускорение или замедление, компас увеличит указанный курс или уменьшит указанный курс.
Другая ошибка компаса — ошибка поворота. Когда кто-то поворачивает с восточного или западного направления, компас будет отставать от поворота или опережать поворот.
Использование компаса
Поворот шкалы компаса на карте (D — местное магнитное склонение) Когда стрелка совмещена и наложена на очерченную ориентирующую стрелку на дне капсулы, число градусов на кольце компаса в Индикатор направления движения (DOT) показывает магнитный пеленг на цель (гору).
Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 миль от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем сделав поправку на изменение и отклонение. Вариация определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы к 1914 году. [10] Отклонение относится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные наличием железа и электрического тока; Отчасти это можно компенсировать путем тщательного размещения компаса и размещения компенсирующих магнитов под самим компасом. Морякам давно известно, что эти меры не отменяют полностью отклонение; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, построив график.Таким образом, могут быть созданы таблицы поправок, к которым можно будет обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.
Моряки озабочены очень точными измерениями; однако случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером. За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно для защиты от ходьбы в направлении, существенно отличном от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно ровная и не ухудшается видимость.Тщательно записывая расстояние (время или шаги) и пройденные магнитные пеленги, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас. [5]
Для навигации по компасу в сочетании с картой ( привязка местности ) требуется другой метод. Чтобы взять карту-пеленг или истинный пеленг (пеленг, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к месту назначения с помощью компаса транспортира, край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемый пункт назначения (некоторые источники рекомендуют провести физическую линию).Ориентирующие линии в основании шкалы компаса затем поворачиваются для выравнивания с фактическим или истинным севером путем совмещения их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. [5] Полученный в результате истинный пеленг или пеленг карты можно затем считать по индикатору градуса или линии направления движения (DOT), по которой можно проследить как азимут (курс) до пункта назначения. Если требуется магнитный пеленг с северным пеленгом или компас с пеленгом , компас должен быть отрегулирован на величину магнитного склонения перед использованием пеленга, чтобы карта и компас согласовывались. [5] В данном примере большая гора на второй фотографии была выбрана в качестве целевой точки на карте. Некоторые компасы позволяют настраивать шкалу для компенсации местного магнитного склонения; при правильной настройке компас будет показывать истинный азимут вместо магнитного.
На опорной плите современного портативного компаса-транспортира всегда есть дополнительная стрелка направления движения (DOT) или индикатор. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту или убедиться, что видимый объект действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть принято к цели, если она видна (здесь большая гора).После наведения ТОЧЕЧНОЙ стрелки на опорной плите на цель, компас ориентируется так, чтобы стрелка находилась над ориентирующей стрелкой в капсуле. Указанный результирующий пеленг является магнитным пеленгом к цели. Опять же, если используется «истинный» пеленг или пеленг карты, и у компаса нет предустановленного, предварительно отрегулированного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный пеленг в истинный пеленг . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или доступно в Интернете с различных сайтов. a b c d e 56 9000 9000 9000 9000 h
Компас | Магнетизм | Сиявула
15,4 Компас (ESAEN)
Компас — это инструмент, который используется для определения направления магнитного поля. Компас состоит из небольшой металлической иглы, которая сама намагничивается и может вращаться в любом направлении. Следовательно, в присутствии магнитного поля игла может выровняться в том же направлении, что и поле.
Магнитный камень, намагниченная форма оксида железа, ориентируется в направлении север-юг, если его оставить для вращения посредством подвешивания на струне или поплавка в воде. Поэтому магнитный камень использовался в качестве раннего навигационного компаса.
Компасы в основном используются в навигации для определения направления на земле. Это работает, потому что сама Земля имеет магнитное поле, подобное магнитному полю (см. Рисунок ниже). Стрелка компаса совпадает с направлением магнитного поля Земли и указывает север-юг.Как только вы узнаете, где находится север, вы сможете определить любое другое направление. Справа показана фотография компаса.
Некоторые животные могут обнаруживать магнитные поля, что помогает им ориентироваться и ориентироваться. Животные, которые могут это делать, включают голубей, пчел, бабочек-монархов, морских черепах и некоторых рыб.
Компас
Фотография Alex на Flickr
Магнитное поле Земли (ESAEO)
На картинке ниже вы можете увидеть изображение магнитного поля Земли, которое очень похоже на магнитное поле гигантского стержневого магнита, такого как тот, который находится справа на картинке. Земля имеет два магнитных полюса , северный и южный полюсы, как у стержневого магнита.
Помимо магнитных полюсов Земля также имеет два географических полюса . Два географических полюса — это точки на поверхности Земли, где линия оси вращения Земли встречается с поверхностью. Чтобы визуализировать это, вы можете взять любой круглый фрукт (лимон, апельсин и т. Д.) И воткнуть карандаш в середину, чтобы он выходил с другой стороны. Поверните карандаш, карандаш — это ось вращения, а географические полюса — это место, где карандаш входит и выходит из плода.Мы называем географический северный полюс
Магнитное поле Земли было измерено очень точно, и ученые обнаружили, что магнитные полюса не точно соответствуют географическим полюсам.
Итак, Земля имеет два северных полюса и два южных полюса: географических полюсов и магнитных полюсов .
Направление магнитного поля Земли меняет направление примерно раз в \ (\ text {200 000} \) лет! Вы можете представить это как стержневой магнит, северный и южный полюсы которого периодически меняются сторонами. Причина этого до сих пор до конца не выяснена.
Считается, что магнитное поле Земли вызвано течением жидких металлов во внешнем ядре планеты, что вызывает электрические токи и магнитное поле. Из рисунка видно, что направления магнитного севера и истинного севера не идентичны. Географический северный полюс находится примерно на \ (\ text {11,5} \) \ (\ text {°} \) направлении от направления на северный магнитный полюс (куда будет указывать компас).Однако магнитные полюса все время немного смещаются.
Еще одна интересная вещь, которую следует отметить, заключается в том, что если мы думаем о Земле как о большом стержневом магните и знаем, что силовые линии магнитного поля всегда указывают с севера на юг , то компас говорит нам, что то, что мы называем северным магнитным полюсом — это на самом деле южный полюс стержневого магнита!
Явления, связанные с магнитным полем Земли (ESAEP)
Важность магнитного поля для жизни на Земле
Магнитное поле Земли очень важно для людей и других животных на Земле, потому что оно защищает нас от бомбардировки (удара) заряженными частицами высокой энергии, которые испускаются Солнцем. Поток заряженных частиц (в основном положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов), исходящий от Солнца, называется солнечным ветром. Когда эти частицы приближаются к Земле, они отклоняются магнитным полем Земли и не могут изливаться на поверхность, где они могут нанести вред живым организмам. Космонавты в космосе подвержены риску облучения солнечным ветром, потому что они находятся за пределами зон, в которых находятся заряженные частицы.
Визуализация магнитосферы
Область над атмосферой Земли, в которой заряженные частицы подвержены влиянию магнитного поля Земли, называется магнитосферой.Относительно часто, помимо обычного солнечного ветра, Солнце может выбросить из внешней атмосферы большой пузырь материала (протонов и электронов) с собственным магнитным полем. Иногда эти пузыри движутся к Земле, где их магнитные поля могут соединяться с магнитным полем Земли. Когда это происходит, в магнитосферу Земли выделяется огромное количество энергии, вызывая геомагнитную бурю. Эти штормы вызывают быстрые изменения в магнитосфере Земли, которые, в свою очередь, могут повлиять на электрические и магнитные системы на Земле, такие как электрические сети, сети сотовой связи и другие электронные системы.
Аврора (произносится как Ор-рев-и)
Другой эффект, вызванный магнитным полем Земли, — это захватывающие северное и южное сияние, которые также называют северным сиянием и австралийским северным сиянием соответственно.
Когда заряженные частицы солнечного ветра достигают магнитосферы Земли, они вращаются по спирали вдоль силовых линий магнитного поля к северному и южному полюсам. Если они сталкиваются с частицами в атмосфере Земли, они могут вызвать красный или зеленый свет, который простирается через большую часть неба и называется полярным сиянием.
Aurora borealis сфотографировано на Аляске
Aurora australis сфотографировано из космоса
Поскольку это происходит только вблизи Северного и Южного полюсов, мы не можем видеть полярные сияния из Южной Африки. Однако люди, живущие в высоких северных широтах, например, в Канаде, Швеции и Финляндии, часто видят северное сияние.
Как работает магнитный компас?
Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 ноября 2020 г.
Когда Боб Дилан пел «как катящийся камень … без направления домой», он, очевидно, не нес компаса. Вооруженный простой немного намагниченной металл, вы почти всегда можете найти «направление домой» в мгновение. Люди используют магнитные компасы для навигации на протяжении большей части 900 лет, поэтому необходимо будь что-нибудь в этом! Что такое компасы и как они работают? И что о компасах, которые люди используют на кораблях и самолетах, где магнетизм не всегда надежный метод навигации? Давайте посмотрим внимательнее!
Изображение: Большинство компасов отмечены четырьмя основными точками: север (север), юг (юг), запад (запад), и Восток (E).Четыре (светло-синие) точки между ними — это (по часовой стрелке) NE, SE, SW и NW. Между этими точками у нас есть NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW, WNW и NNW, поэтому Стрелка компаса здесь указывает примерно на восток-северо-восток (ВСВ). Есть следующий уровень разделения, если вы хотите дать еще более точные указания. Например, между северо-северо-востоком и северо-востоком у нас есть «Северо-восток через север». Между SSE и S у нас есть «Юг через Восток».
Что такое компас?
«…. железо, богатая руда которого, помещенная в сосуд на воде, благодаря своему собственному врожденному свойству направляет себя, как грузоподъемный камень, на север и юг, на которые он опирается и на который, если его повернуть кроме того, он возвращается в норму благодаря своей собственной силе «.
Де Магнет (1600), Уильям Гилберт
Фото: Магнитный компас указывает на север, потому что он сам выравнивается. с магнитным полем, созданным внутри Земли. Фото Staff Sgt. Джейкоб Н.Бейли любезно предоставлено ВВС США.
Самый простой компас — это намагниченная металлическая игла, установленная таким образом, что она может свободно вращаться. (Вы можете сделать его сами, намагничив обычный иглу, осторожно поместив ее на кусок пробки и дав пробке плавать в лотке с водой. ) Сама по себе игла поворачивается пока один конец не будет указывать на север, а другой — на юг. Обычно вы можете выяснить, какой конец есть какой из положения Солнца в небо, помня, что Солнце восходит на востоке и заходит на западе.Итак, если вы смотрите на плавающую стрелку около полудня, с глазом слева и точкой справа, и Солнце где-то перед вами, вы знаете, что точка указывает на север.
Как пользоваться компасом?
Фото: Магнитные компасы действительно просты в использовании, но лучше, если у вас есть карта, чтобы вы знали, в каком направлении лучше всего двигаться. Фото Доминика М. Ласко любезно предоставлено ВМС США.
Компасы, которые вы покупаете, немного сложнее, чем плавающие иглы, но работают в основном так же.У них есть легкий намагниченный указатель, установленный на очень шарнир с низким коэффициентом трения, расположенный внутри небольшого пластикового цилиндра, заполненного жидкостью. Указатель встроен в прямоугольник из пластика, называемый компасом. карта, напечатанная с указанием сторон света компас (север, юг, восток и запад) и межкардинальный точек (северо-восток, северо-запад, юго-восток, юго-запад).
Чтобы использовать такой компас, сначала нужно выяснить, в каком направлении находится север. Вы позволили установите иглу, затем поверните карту компаса так, чтобы стрелка совпала с осью север-юг и концом иглы, окрашенным в красный цвет, отмечен стрелкой, или напечатанная буква «N» указывает на север.Тогда ты можешь мгновенно увидеть, в каком направлении находится юг, восток или запад, и (с с помощью карты) отправляйтесь в нужном вам направлении.
Как работают компасы?
Artwork: Земля ведет себя так, как будто внутри нее встроен гигантский стержневой магнит. Но магнит противоположен тому, как вы могли бы подумать, его южный полюс находится рядом с фактическим (географическим) северным полюсом Земли и наоборот. Стрелка компаса указывает на север, потому что северный полюс магнита внутри нее притягивается к южному полюсу встроенного магнита Земли. Непонятно, а? Также обратите внимание, что северный магнитный полюс и настоящий северный полюс не совпадают в точности.
Магнетизм — один из первых разделов науки, который мы изучаем в школе, и почти первый мы обнаруживаем, что «полюса отталкиваются, а полюса не притягиваются». Другими словами, если вы держите два стержневых магнита так, чтобы их северные полюса почти соприкасаются, отталкиваются друг от друга; если вы поверните один из магнитов так, чтобы северный полюс одного магнита был рядом южный полюс другого магнита, магниты будут притягиваться друг к другу.
Это все, что есть у компаса: красный указатель на компасе (или намагниченная стрелка на вашем самодельном компасе) — это магнит, и это будучи привлеченным собственным магнетизмом Земли (иногда называемым геомагнитное поле — «гео» просто означает Земля). Как английский ученый Уильям Гилберт около 400 лет назад объяснил, что Земля ведет себя как гигантский стержневой магнит с одним полюсом вверх в Арктике (около северного полюса) и другим полюсом вниз в Антарктиде (около Южный полюс). Если стрелка компаса указывает на север, это означает, что притягивал (притягивал) что-то около северного полюса Земли.Поскольку в отличие от полюсов привлекают, привлекает то, что привлекает ваш компас должен быть магнитный южный полюс. Другими словами, то, что мы называть северным магнитным полюсом Земли на самом деле южным полюсом магнита внутри Земли. Это довольно запутанная идея, но она будет иметь смысл, если вы всегда будете помнить что в отличие от полюсов привлекают.
Магнитное поле Земли на самом деле довольно слабое по сравнению с «мачо» силами, такими как гравитация и трение, которые действительно доминируют в нашей жизни. Для компаса быть в состоянии показать относительно крошечные эффекты земного магнетизма, мы должны свести к минимуму влияние этих других сил.Поэтому иглы компаса легкие (поэтому сила тяжести на них меньше влияет) и установлен на подшипниках качения (поэтому сопротивление для преодоления магнитной силы).
Почему компасы могут быть неточными
Фото: В 1960-х у космонавтов были такие маленькие компасы. как часть их спасательного снаряжения, чтобы они знали, где они были, когда вернулись на Землю. Фото любезно предоставлено космическим центром NASA Johnson Space Center (NASA-JSC).
Компасы очень полезны, но иногда они могут сбить нас с пути из-за двух совершенно разные задачи, называемые склонением (или вариацией) и отклонение.Вот почему.
Иллюстрация: Полная карта точек компаса. N, S, E и W, очевидно, означают север, юг, восток и запад, а B означает «по», поэтому «NBE» означает «север через восток», а «SWBS» означает «юго-запад через юг». Историческое произведение 1766 года из книги Эндрю Маринера «Исправленный компас моряка» любезно предоставлено Интернет-архивом.
Склонение (вариация)
Земля вращается вокруг оси (своего рода невидимого стержня), проходящей через северный полюс. (иногда называемый географическим северным полюсом, на «вершине» планета) и южный полюс (или географический южный полюс, внизу) планеты).Но магнитное поле Земли немного шаткое и не работает. вполне совпадают с его осью вращения. Итак, северный магнитный полюс (место, куда указывает ваш компас) не совсем совпадает с реальным северным полюсом (это несколько сотен км / миль) от То же самое и с южным магнитным полюсом.
На практике разница между «истинным севером» и «магнитным севером» невелика и обычно (когда вы находитесь вне дома с компас и карта) вы можете относиться к северу, который показывает вам компас, как хотя он указывал на настоящий географический северный полюс.Если быть более точными, разница между «магнитным севером» и «истинным севером» является угол, который немного меняется от места к месту (и от года к год, потому что положение магнитного севера Земли постоянно изменение), и это называется склонением или вариацией. Когда важна действительно точная навигация (например, на кораблях), вы должны принять во внимание склонение и исправить его.
Отклонение
Компас разработан, чтобы реагировать на магнитное поле, создаваемое вращающейся горячей массой качаются на тысячи километров вглубь Земли, но есть происходит много других вещей, гораздо более близких к вашему компасу, которые могут бросить его хорошо и по-настоящему из строя. Если ты внутри железного корабля или автомобиль, например, весь этот металл может иметь большое значение. В точность измерения компаса в определенной ситуации называется отклонение, и это угол между тем, где компас указал бы, если бы он был совершенно точным (магнитный север) и где это на самом деле указывает. Если поблизости есть магнит или вы находитесь рядом с особенно магнитный бит земной коры, или есть колеблющиеся электрические токи, генерирующие магнитные поля, стрелка компаса будет затронута, и его точность будет уменьшенный.Самые сложные компасы имеют компенсирующие магниты. или кусков железа, встроенных в них, которые вы можете настроить, чтобы нейтрализовать любые местные магнитные последствия.
Фото: Судьбоносный компас: Это компас, которым пользовался актер Джон Уилкс Бут. плавать по реке Потомак, когда он сбежал после того, как застрелил президента США Авраама Линкольна в 1865 году. Фото любезно предоставлено Кэрол М. Хайсмит Америка, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.
Компасы корабельные
Склонение и отклонение не имеют большого значения, если вы идете пешком с картой или в машина; как правило, есть другие вещи, которые вы можете использовать, чтобы помочь вам найти ваш путь, и вряд ли это будет катастрофой, если вы свернете не туда или два.На корабле вдали от суши и в плохую погоду (так что нельзя ориентироваться по небу), это совсем другое дело. Перед технологические достижения, такие как GPS и Пришел радар, жизни людей зависел от точной навигации только по компасу. Вот почему корабельный компасы (иногда называемые морскими компасами) были гораздо более сложнее, чем те, которые люди обычно использовали земля. В современном корабельном компасе карта компаса прикреплена к поплавку с рядом магнитные иглы под ним и свободно вращаются внутри большого стакана чаша, наполненная смесью спирта и воды (чтобы минимизировать трение и поглощают колебания движущегося корабля).Все это установлен на подвесах (шарнирах) на подставке, называемой нактоузом поэтому он остается горизонтальным, даже когда корабль качается (движется вверх и вниз) и катание (покачивание из стороны в сторону) в волнах.
Компасы прочие
Гирокомпасы
Если магнитные компасы сложно использовать на кораблях, представьте, насколько они хуже в быстро движущихся самолетах. Вот почему самолеты (плюс большие корабли и некоторые наземные транспортные средства) полагаются на гирокомпасы. В отличие от магнитного компас, который указывает в одну сторону из-за магнитного притяжения, гирокомпас использует гироскоп — быстро вращающееся колесо, установленное на стабилизаторы, которые продолжают вращаться в одном направлении, в зависимости от того, как вы поверни это.Гирокомпасы лучше справляются с более динамичным окружающая среда »на борту кораблей и самолетов, и еще одним преимуществом является то, что они могут быть настроены так, чтобы указывать истинный север (северный полюс), а не магнитный север.
Рисунок: Как работает гирокомпас: тяжелый вращающийся гироскоп (желтый, в центре), приводимый в действие электродвигателем (фиолетовый, внизу), вращается внутри двух перпендикулярных монтажных колец, называемых карданом (красным и зеленым). Они прикреплены пружинами к внешнему кожуху (синего цвета), который сам прочно прикреплен к корпусу корабля или самолета.Основная идея заключается в том, что вращающийся гироскоп держит индикатор, указывающий в одном направлении, независимо от того, как корабль или самолет поворачивает и дрейфует. Показанная здесь модель была разработана Гансом Усенером из Киля, Германия, на основании его патента США 1 136 566: Гирокомпас, запатентованного 20 апреля 1915 г., любезно предоставленного Управлением по патентам и товарным знакам США.
Гирокомпас был успешно разработан в начале 20 века американским инженером Элмером Сперри (1860–1930), запатентован в 1908 году и впервые продемонстрирован на корабле в 1911 году.Однако гирокомпас Сперри на самом деле был основан на более раннем (1906 г.) изобретении немецкого ученого. Герман Аншютц-Кемпфе (1872–1931), который с помощью Альберта Эйнштейна (1879–1955) успешно подал в суд на Сперри за нарушение патентных прав в Германии. Однако более поздние дела о нарушении патентных прав в Великобритании и США были признаны в пользу Сперри, поэтому сегодня ему в значительной степени приписывают изобретение.
Астрокомпасы
При установке магнитных компасов и гирокомпасов по Земле, астрокомпасы выровнены по положению небесных тел (фиксированные точки на небе, такие как Солнце или звезды), а затем укажите положение истинного севера.Они сложнее и труднее в использовании чем магнитные компасы, но предлагают хорошую альтернативу в таких местах, как полярные области, где магнитные компасы и гирокомпасы ненадежный.
Фото: Гирокомпас и навигационное оборудование на грузовике. Фото любезно предоставлено Геологическая служба США.
Радиокомпасы
Также называемые радиопеленгаторами (RDF), они улавливают направленные сигналы, излучаемые от радиопередатчиков. Основная идея состоит в том, что приемная антенна (на борту чего-то вроде корабля или самолета) принимает сигнал более сильный или слабый сигнал в зависимости от того, как он направлен на передающую антенну.При использовании оригинального оборудования RDF вам приходилось поворачивать приемную антенну в ту или иную сторону, чтобы максимизировать или минимизировать сигнал, что позволило выяснить, где находится передатчик. С сигналами от более чем одного передатчика вы можете выяснить свою позицию. Автоматические радиопеленгаторы (ADF) на современных самолетах — это радиокомпасы, которые автоматически определяют и отображают направления с помощью указателя и циферблата, аналогично традиционному магнитному компасу.
Кто изобрел компас?
Никто не знает, когда и где были изобретены компасы, но это то, что мы знаем точно:
- ~ 300–200 до н.э .: Считается, что примитивные магнитные пеленгаторы были изобретены в Китае.
- год н.э., XII век: более сложные компасы изобретены независимо в Китае, арабском мире и Европе, и впервые в них иглы компаса установлены на штифтах.
- 13 век: Компасы включают в себя карты компаса, отмеченные теперь уже знакомыми сторонами света и делениями.
- 15 век: Навигаторы понимают, что компасы указывают на северный магнитный полюс Земли, а не на ее истинный (географический) северный полюс.
- 16 век: Морские компасы устанавливаются в подвесах, чтобы уменьшить проблемы, вызванные движением кораблей.
- 17 век: англичанин Уильям Гилберт публикует исчерпывающий научный отчет о магнетизме Земли и использует его, чтобы объяснить, почему компасы указывают на север.
- 1880-е: шотландский физик Уильям Томпсон (лорд Кельвин) разрабатывает компасы, которые можно настроить для работы на кораблях с железным корпусом.
- 1880-е: Голландец Маринус Герард ван ден Бос патентует гирокомпас. Другие разрабатывают и совершенствуют изобретение в течение следующих нескольких десятилетий.
- 1900-е: Радиопеленгация (RDF) разработана итальянскими инженерами Этторе Беллини и Алессандро Този.
- 1906: Герман Аншютц-Кемпфе (1872–1931) изобретает современный гирокомпас.
- 1911: Улучшенный гирокомпас Элмера Сперри впервые успешно испытан на корабле.
- 1900–1920: Разработаны радиокомпасы (радиопеленгаторы, RDF).
- 1973: Проект спутниковой навигации GPS в США знаменует начало неуклонного перехода от традиционной навигации к более автоматизированным и простым в использовании методам поиска пути.
Определение компаса от Merriam-Webster
com · pass | \ ˈKəm-pəs также ˈkäm- \
составлен; компасирование; компасы
переходный глагол
1 : часто придумывать или изобретать с помощью ремесла или навыков : заговор «… Люди… которые пережили мою гибель…» — Чарльз Диккенс 3а : добиться, добиться … Никто не может компасовать больше, чем они предполагают… — Александр Поуп б : получить во владение или власть : получить Он составлял обширное поместье.4 : понять не мог понять серьезность проблемы
2 : изогнутый или кольцевой курс … Компас семидневного путешествия… — 2 Царств 3: 9 (Версия Короля Иакова)
3а : Устройство для определения направлений с помощью магнитной стрелки или группы игл, свободно вращающихся на оси и указывающих на магнитный север.
б : любое из различных немагнитных устройств, указывающих направление
c : Инструмент для описания кругов или переноса измерений, состоящий из двух заостренных ветвей, соединенных вверху осью. — обычно используется во множественном числе
— также называется циркуль
: изогнутый : изогнутый компас древесины
Как работает компас
[/ caption]
Компасы — одни из старейших навигационных инструментов в истории.С тех пор, как человечество стало больше разбираться в навигации, они сыграли решающую роль в основных морских подвигах, таких как первые трансокеанские путешествия и кругосветное плавание. Все это было бы невозможно без помощи компаса при выполнении навигационных расчетов на больших расстояниях. Ранние исследователи должны были использовать местные ориентиры и звезды для навигации. Из-за этого было очень трудно путешествовать в далекие или неизвестные места. Компасы были одним из ключевых достижений, сделавших такие путешествия реальностью.Так как же работает компас?
Компас работает, обнаруживая естественные магнитные поля Земли. У Земли есть железное ядро, которое частично является жидким, а частично — твердым кристаллом из-за гравитационного давления. Считается, что движение в жидком внешнем ядре создает магнитное поле Земли. Как и все магнитные поля, магнитное поле Земли имеет два основных полюса: северный и южный. Эти магнитные полюса немного отклонены от оси вращения Земли, которая используется в качестве основы географических полюсов, но они достаточно близки, чтобы общие направления с поправкой на полярную разницу, называемую склонением, можно было использовать для навигации.
По сути, компас — это легкий магнит, обычно намагниченная стрелка, на свободно вращающемся стержне. Это позволяет игле лучше реагировать на близлежащие магнитные поля. Поскольку противоположности притягивают южный полюс, игла притягивается к естественному магнитному полюсу Земли. Так мореплаватели могут различать север. Самыми ранними компасами были водные компасы, изобретенные китайцами во времена династии Сун. Это был намагниченный кусок металла, плавающий в чаше с водой.Вода обеспечивает первую ось вращения без трения, необходимую для создания рабочего компаса.
Компас позже стал широко использоваться на западе в 14 веке нашей эры. Это привело к тому, что сейчас известно как Эпоха Исследований, когда крупные европейские державы начали дальнейшее исследование мира, включая Северную и Южную Америку. Хотя компас был лишь одним из устройств, которые привели к этому золотому веку исследований, он сыграл важную роль в его осуществлении. Даже сейчас современная навигация до некоторой степени все еще полагается на компасы и более точные карты, которые они помогли разработать.
Мы написали много статей о компасе для Universe Today. Вот статья об изобретениях Галилея, а вот статья о стержневых магнитах.
Если вам нужна информация о магнитном поле Земли, ознакомьтесь с руководством НАСА по исследованию солнечной системы на Земле. А вот ссылка на Обсерваторию Земли НАСА.
Мы также записали серию Astronomy Cast, посвященную магнетизму. Послушайте, Серия 42: Магнетизм повсюду.
Источники:
USGS
Как работает Stuff
Нравится:
Нравится Загрузка…
Использование компаса — Ramblers
Умение пользоваться компасом — это навык, который каждый, кто любит гулять на природе, найдет полезным и может оказаться незаменимым, если вы гуляете в изолированных местах или в более сложных условиях.
Для успешной навигации вам нужно будет использовать компас вместе с картой, поэтому сначала убедитесь, что вы умеете читать карты. В городских районах и в сельской местности (при хорошей видимости) хорошие картографы могут хорошо ориентироваться без компаса.
Для ходьбы мы рекомендуем компас для спортивного ориентирования с прямоугольным основанием (как показано выше), на котором нанесена шкала км / м, которую можно увидеть даже при плохом освещении.
Использование компаса
Компас поможет вам:
- Знайте, в каком направлении вы путешествуете — это ваш заголовок
- Выровняйте или сориентируйте карту относительно окружающей среды — настройка карта
- Определите, в каком направлении от вас находится объект или пункт назначения — его азимут
- Следуйте по прямой линии движения — называется после подшипника
Основные характеристики компаса
- Опорная плита — пластиковая основа
- Циферблат компаса — также известный как колесо компаса, с отметкой каждые два градуса, охватывающей 360 градусов, и четыре основные точки компаса N-S-E-W
- Магнитная игла — красный конец для севера, белый для юга
- Строки компаса — внизу основания. Их также называют «ориентирующими линиями»
- Ориентирующая стрелка — зафиксирована и выровнена по северу внутри шкалы
- Указательная линия — продолжение стрелки направления движения
- Стрелка направления движения — большая стрелка на конце опорной плиты
- Масштаб карты 1:25 000, 1:50 000 и метрический измеритель (известный как шкала Ромера)
Магнитный север
Ключевой особенностью компаса является то, что стрелка всегда указывает на магнитный север.Это немного отличается от северной сетки, и разница между ними варьируется в разных частях мира и во времени. Информация об этом «магнитном склонении» обычно печатается на картах пешеходов. На коротких расстояниях это не должно иметь большого значения для вашей навигации, но если вы идете по одному пеленгу на очень большое расстояние в открытой сельской местности, вам необходимо компенсировать это, чтобы ориентироваться точно.
Проверка заголовка
- Держите компас перед собой так, чтобы стрелка направления движения указывала в том направлении, в котором вы идете
- Поверните циферблат так, чтобы буква N совпала с красным концом стрелки компаса
- Цифра на ободе корпуса у индексной линии — это ваш заголовок .
Настройка карты
Отличное применение компаса — помочь вам настроить карту, выровняв ее так, чтобы она соответствовала окружающему ландшафту.Это значительно упрощает привязку карты к тому, что вы видите на земле.
- Положите карту перед собой как можно более плоско
- Поместите компас в любое место на карте
- Поворачивайте карту и компас, пока стрелка компаса не совместится с линиями сетки север-юг на карте, а красная стрелка будет указывать на верхнюю часть карты
За подшипником
- Найдите на карте удаленный объект, по которому вы хотите пройти в направлении
- Определите эту особенность на земле
- Поместите компас на карту так, чтобы ориентирующие линии на точке компаса совпадали с вашим маршрутом к этому объекту, как показано на карте
- Не перемещая карту или компас, поверните циферблат так, чтобы ориентирующая стрелка указывала на север на карте — цифра на ободе корпуса на индексной линии — это азимут, по которому вам нужно следовать
- Снимите компас с карты и держите его так, чтобы стрелка направления движения указывала прямо от вас
- Вращайте всем телом, включая циркуль, пока красный конец иглы не окажется параллельно ориентирующей стрелке
- Стрелка направления движения должна теперь указывать на удаленный объект
- Идите в направлении, указанном стрелкой направления движения, пока не достигнете пункта назначения, проверяя по пути азимут
Эту же технику можно использовать для проверки направления пути на земле после определения его пеленга с карты.
Продвинутые методы включают использование карты и компаса с карандашом для определения вашего точного местоположения путем пеленгации двух или более удаленных ориентиров, что называется пересечением.
Дополнительная информация
Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с другими нашими статьями по навигации или ознакомьтесь с руководством для начинающих по использованию компаса.
Фото: © Topfer
Короткий компас | Распылитель
Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить свой размер.Обувь указана в стандартных размерах для Великобритании.
Если одно из ваших измерений находится на границе двух размеров, закажите меньший размер для более плотной посадки или больший размер для более свободной посадки.
Если ваши измерения груди и талии соответствуют двум разным предлагаемым размерам, заказывайте размер, указанный на уровне вашей груди.
Обратите внимание, что размеры ниже приведены только для справки. Точные размеры, используемые на одежде, могут немного измениться, чтобы обеспечить наилучшую посадку.
Размеры | XS | S | M | л | XL | XXL | XXXL |
Сундук | 33-35 дюймов 84-89 см | 36-38 дюймов 91-97 см | 39-41 дюймов 99-104 см | 42-44 дюйма 107-112 см | 45-47 дюймов 114-119 см | 48-50 дюймов 122-127 см | 51-53 дюймов 130-135 см |
Талия | 30 дюймов 76 см | 32 дюйма 81 см | 34 дюйма 86 см | 36 дюймов 91 см | 38 дюймов 96 см | 40 дюймов 102 см | 42 дюйма 107 см |
Внутренняя часть ноги (короткая) | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см | 29 дюймов 75 см |
Внутренняя часть ножки (обычная) | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см | 31 дюйм 80 см |
Внутренняя часть ножки (длинная) | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см | 33 дюйма 85 см |
.
Компас страна изобретения. История компаса
Компас Простейшее механическое устройство — магнитный компас состоит из магнитной стрелки, которая свободно вращается в горизонтальной плоскости и под действием земного магнетизма устанавливается вдоль магнитного меридиана. Компас служит для ориентирования относительно сторон горизонта. История компаса начинается в Китае. В III веке до н. э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы так описывал устройство современного ему компаса, который назывался сынань, что означает “ведающий югом”: он имел вид разливательной ложки из магнетита с тонким черенком и шарообразной, тщательно отполированной выпуклой частью. Этой выпуклой частью ложка устанавливалась на столь же тщательно отполированной медной или деревянной пластине, так что черенок не касался пластины, а свободно висел над ней, и при этом ложка легко могла вращаться вокруг оси своего выпуклого основания. На пластине были нанесены обозначения стран света в виде циклических зодиакальных знаков. Подтолкнув черенок ложки, ее приводили во вращательное движение. Успокоившись, компас указывал черенком (который играл роль магнитной стрелки) точно на юг. Форма ковшика была выбрана не случайно. Она копировала форму созвездия Большой Медведицы, называемого в Китае “Небесным Ковшом” (Тянь доу) . Таким был самый древний прибор для определения сторон света. Недостатком такого компаса было то, что магнетит плохо обрабатывается и очень непрочен. К тому же “ведающий югом” был недостаточно точен, по причине сильного трения между ковшиком и поверхностью доски. В XI веке в Китае появилась плавающая стрелка компаса, изготовленная из искусственного магнита. Китайцы обнаружили, что эффект намагничивания наблюдается как при соприкосновении железа с магнитом, так и при охлаждении разогретого до красноты железного куска. Изготавливался намагниченный компас в виде железной рыбки. Она нагревалась докрасна и опускалась в сосуд с водой. . Здесь она свободно плавала, указывая своей головой в ту сторону, где находился юг. При вторичном нагревании рыбка теряла свои магнитные свойства. Упоминание о таком компасе имеется в трактате “Основы военного дела” (“У цзинь цзуняо”), написанном в 1044 г. Несколько разновидностей компаса придумал в том же XI веке китайский ученый Шэнь Гуа (1030-1094), который много работал над исследованием свойств магнитной стрелки. Он предлагал, например, намагнитить о природный магнит обычную швейную иглу, затем прикрепить ее с помощью воска в центре корпуса к свободно висящей шелковой нити. Этот компас указывал направление более точно, чем плавающий, так как испытывал гораздо меньшее сопротивление при своем повороте. Другая конструкция компаса, предложенная Шэнь Гуа, была еще ближе к современной: намагниченная иголка здесь насаживалась на шпильку. Во время своих опытов Шэнь Гуа установил, что стрелка компаса показывает не точно на юг, а с некоторым отклонением, и правильно объяснил причину этого явления тем, что магнитный и географический меридианы не совпадают между собой, а образуют угол. Ученые, которые жили после Шэнь Гуа, уже умели вычислять этот угол (его называют магнитным склонением) для различных районов Китая. В Европе явление магнитного склонения было впервые подмечено Колумбом во время его плавания через Атлантический океан, т. е. на четыре столетия позже, чем его описал Шэнь Гуа. В XI веке многие китайские корабли были оснащены плавающими компасами. Они устанавливались обычно на носу и на корме кораблей, так что капитаны в любую погоду могли держать правильный курс, сообразуясь с их указаниями. В таком виде китайский компас в XII веке заимствовали арабы. В начале XIII века «плавающая игла» стала известна европейцам. Первыми ее переняли у арабов итальянские моряки. От них компас перешел к испанцам, португальцам и французам, а позднее — к немцам и англичанам. Поначалу компас состоял из намагниченной иголки и кусочка дерева (пробки) , плававшего в сосуде с водой. Вскоре догадались закрывать этот сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра. В середине XIV века
19. 10.2015
В истории науки существует термин «4 великих изобретения». Речь идет об инновациях, которые были созданы в Китае и навсегда изменили понимание человеком окружающего мира. Наряду с бумагой, колесом и порохом, китайские ученые древности первыми подарили человечеству компас. Компас стал тем изобретением, без которого никогда бы не стали возможны географические открытия, не смогла бы существовать транснациональная торговля и многие другие процессы, создавшие нашу цивилизацию.
Первое письменное упоминание о компасе относится к 1044 году. В китайской книге описывается удивительное приспособление, с помощью которого путник мог ориентироваться в пустыне. Подробно компас был описан 40 годами позднее китайцем Шэнь Ко. Автор описывает конструкцию: кусок металла крепился к палке, которая была погружена в воду. Таким образом, достигался магнитный резонанс, та часть дерева, на которой крепилось железо, указывала направление в сторону севера.
Как компас попал в Европу доподлинно неизвестно. По всей видимости, изобретение принесли с собой арабы, которые к XII веку окончательно завоевывают территорию современной Испании. Оттуда компас попадает сперва к итальянцам, а затем и к англичанам. К слову, стоит отметить, что современное название прибора этимологически относится как раз к английскому compass, что означает «круг».
Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад. Стремясь открыть для себя морские пути в неизведанные страны, северные войны использовали некое изобретение, которое позволяло определять направление сторон света, при помощи воды и солнца. Недаром, считается, что первыми берегов Америки достигли исландские воины. Сложно представить, чтобы они смогли пройти такой долгий путь, ориентируясь исключительно по звездам.
Первым из европейских ученых, усовершенствовавших конструкцию компаса, стал итальянец Флавио Джойя. Он предложил крепить стрелку на шпильку, что существенно сократило погрешность в указании направления, а также разделил окружность на 16 румбов (позже на 32). Таким образом, морская качка теперь практически не влияла на показания прибора, а капитаны кораблей смогли грамотно описывать и рассчитывать направление.
В XX веке с развитием инженерного дела, географии и геодезии создаются новые образцы прибора: электромагнитный компас, гирокомпас, буссоль и другие устройства. Так, в 1927 году был впервые опробован электрический компас. Необходимость такой разработки появилась в связи с развитием авиации. Первым летчиком, совершившим путешествие через Атлантический океан с таким компасом, стал американец Чарльз Линдберг.
С развитием науки пришло и понимание относительно некоторых тонкостей. Так, магнитный и реальный (географический) полюса земли не совпадают, что приводит к погрешности в расчетах. Это чревато, к примеру, отклонением от курса кораблей, совершающих плавание. Именно поэтому в конце XIX был разработан, так называемый, гирокомпас. Сегодня он используется практически на всех морских судах, отличается более сложной конструкцией и высокой точностью.
История создания компаса — это история человеческой наблюдательности. Если бы, однажды, один китайский мудрец не заметил бы связи между сторонами света, звездами и реакцией металла, возможно, человечество на долгие годы было бы вынуждено притормозить в своем развитии.
История компаса [ВИДЕО]
Самое древнее устройство, облегчающее ориентирование на местности – это компас. Его стрелки указывают на магнитные полюса Земли. Каждый школьник знаком с этим нехитрым прибором. Удивительно, но он был изобретен задолго до нашей эры.
История компаса
Предположительно, история компаса начинается с III века до Рождества Христова. Древние китайцы первыми догадались об удивительном свойстве магнетита показывать полюса Земли.
Для передвижения по пустыне они изобрели прибор, мало похожий на современный компас, но принцип действия его был таким же. Древний компас напоминал ложку, лежащую на отполированной пластине. Черенок этой ложки из магнетита свободно вращался, и, останавливаясь, указывал на юг.
Намного позже, в XI веке нашей эры китайцы придумали компас с плавающей стрелкой в виде рыбы. Арабам очень понравился этот прибор, и они стали применять его для нахождения верного направления в далеких морских путешествиях.
В XIII в. похожим устройством стали пользоваться и европейцы. А в XIV в. компас приобрел вид, схожий с современным. Магнитную стрелку закрепляли шпилькой на дне сосуда или на бумажном основании.
Итальянец Флавио Джойо усовершенствовал прибор, снабдив его круглой картушкой с 16-ю ромбами (по 4 на каждую сторону света). Еще позже круг разделили на 32 части. К XVIII в. компас уже представлял собой сложное устройство, которое показывало не только направление движения, но и время.
А что сейчас
Сейчас существует множество разновидностей компаса:
- электромагнитный,
- электронный,
- гирокомпас.
Они более совершенные и используются на кораблях и самолетах. Однако, старый добрый магнитный компас продолжает жить, являясь самым удобным и надежным прибором для геологов, альпинистов и простых любителей путешествий.
История создания первого магнитного компаса уходит вглубь веков и по-прежнему во многих моментах остается загадкой. До нас в основном доходят лишь обрывки тех историй, с которыми можно было бы связать появление первого магнитного компаса. На звание страны, в которой появился первый компас, претендуют Греция, Китай и Индия, но и здесь все не так однозначно.
Предлагаю вместе рассмотреть дошедшие до нас благодаря скрупулезной работе историков сведения, на основании которых можно будет получить представление о том, где и когда появился один из первых навигационных приборов, который и по сей день пользуется большой популярностью и используется как моряками, так и любителями путешествий по суше.
Одна из «моделей» старинных компасов, вполне исправно работающая и сегодня.
Поскольку изобретение магнитного компаса тесно связано с открытием и изучением магнетизма, дальнейший наш рассказ будет параллельно рассматривать и это явление.
Первый китайский компас
По мнению некоторых исследователей, впервые явление магнетизма открыли древние греки. Однако есть и другая точка зрения, отдающая авторство открытия китайцам.
Ученые, отдающие предпочтение «китайскому открытию», ссылаются на летопись, сделанную в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя предполагается, что сам магнитный железняк (он же — магнетит) был открыт китайцами на тысячелетие раньше.
В летописях, на которые ссылаются ученые, предполагается, что уже китайский император Хуан-ди во время своей битвы для навигации использовал компас. Однако по другой версии вместо компаса на его повозках использовалось устройство в виде колесницы, на которой миниатюрная фигурка человека показывал направление на юг.
Реконструкция такой колесницы показана на фото ниже:
Эта колесница устанавливалась на транспортное средство и соединялась с его колесами таким образом, что благодаря налаженному механизму шестеренок при повороте повозки колесница начинала вращаться в противоположном направлении. Таким образом миниатюрная фигурка человека на колеснице всегда неизменно показывать на юг, независимо от поворота транспорта. Вообще, конечно, фигурка эта показывала бы и в любом другом направлении: все зависело от того, куда ее изначально направят. Сама же колесница не была в состоянии ориентироваться по сторонам света, как это делает стрелка магнитного компаса.
Интересно, что один из первых китайских компасов, представлявший собой ложку, изготовленную из магнитного материала и вращающуюся на гладкой доске, применялся не по прямому назначению, а в магический ритуалах для предсказаний. Такое использование магнита имело место в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя по другой версии магнитные свойства ферромагнетика использовали в древнем Китае уже в четвертом тысячелетии до нашей эры в обрядах феншуя, объясняя магнетизм проявлением высших сил.
К концу же второго тысячелетия до нашей эры китайские моряки уже в полной мере пользовались магнитными компасами по прямому назначению — для ориентирования на морских просторах.
Первый компас в Индии
Независимо от Китая, магнетизм был открыт и в Индии. Открытие это произошло благодаря горе, расположенной возле реки Инд. Местные жители обратили внимание на то, что эта гора способна была притягивать к себе железо.
Магнитные свойства породы нашли применение в индийской медицине. Так, Сушрута — индийский врач — использовал магнит для хирургических манипуляций.
Как и в Китае, в Индии магнитом научились пользоваться моряки. Их компас выглядел, как самодельная рыба, голова которой была выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами.
Таким образом, индийская рыбка и китайская ложка стали прародителями современного компаса.
Компас и Древняя Греция
Древняя Греция, как и предыдущие две страны, не отставала в научной сфере. Греки независимо от других ученых самостоятельно обнаружили и исследовали явление магнетизма, а после — создали свой первый компас.
В VII–VI веках до нашей эры древними греками, а именно Фалесом Милетским, было обнаружено, что известный на протяжении нескольких веков магнетит способен притягивать железо.
Объяснялось это явление по-разному: кто-то полагал, что магнетит имеет душу, которая тянется к железу, кто-то — что железо обладает влажностью, которую в свою очередь и поглощает магнит. Но, как понимаем, такие объяснения были еще очень далеки от истины.
Позже Сократ открыл явление намагничивания железа, притянутого к магниту. А еще некоторое время спустя было обнаружено, что магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.
Именно благодаря открытию Сократа сегодня работают не только компасы, но и огромное количество других приборов.
Так постепенно раскрывались все грани магнетизма, которые в дальнейшем позволили раскрыть его природу. Но на этом этапе еще было рано говорить о чем-то, подобном компасу.
Дальнейшая история
В средние века ничего особо нового в плане обнаружения новых свойств магнетизма и работы с магнитами не открывалось. Появились лишь новые объяснения этому явлению, в основном связанные с теми же сверхъестественными силами. Так, например, монахи проявление магнетизма объясняли, опираясь на учение о теологии.
Если говорить о Европе, то здесь впервые упоминания о компасе встречаются в трудах Александра Неккама и датируются 1187 годом. Хотя, возможно, использование компаса здесь и на территории Средиземноморья началось значительно раньше — еще во втором тысячелетии до нашей эры, о чем свидетельствуют косвенные указания античных историков. Предполагается, что упоминания компаса не сохранились, поскольку у компаса попросту не было своего названия, чтобы вписать его в исторический документ.
Тремя столетиями позже во время своих плаваний известный моряк Христофор Колумб заметил, что во время морского путешествия магнитная стрелка отклоняется от направления север-юг. Так было открыто магнитное склонение, значения которого по-прежнему используются моряками и указываются на некоторых картах.
По предложению Ломоносова были созданы обсерватории для систематического изучения магнитного поля Земли и его изменений. Однако произошло это уже не при жизни великого русского ученого, но, как говорится, «лучше позже, чем никогда».
Позже Декартом и рядом других ученых была разработана подробная научная теория магнетизма, а также были открыты магнитные свойства и других материалов, не относящихся к ферромагнетикам — пара- и диамагнетиков.
Еще некоторое время спустя были найдены точки магнитных полюсов Земли, где магнитная стрелка имеет наклонение равное 90°, то есть располагается перпендикулярно горизонтальной плоскости.
На полюсах компас будет показывать только в случае, если его расположить вертикально.
Параллельно с изучением магнитов и особенностей проявления их магнитного поля в разных условиях происходило совершенствование конструкции магнитных компасов. Кроме того, были изобретены и другие типы компасов, работающие на принципах, не связанных с магнетизмом. О них мы рассказывали в
Современные модели магнитных компасов сильно отличаются от их предшественников. Они более компактны, легки, позволяют работать быстрее и дают более точные результаты при измерениях. Кроме того, такие модели зачастую снабжены вспомогательными элементами, расширяющими возможности прибора при работе с картой и на местности.
Не стоит забывать и о компасах, работа которых основана не на магнитных свойствах стрелки. На сегодняшний день таких компасов известно множество, что позволяет пользователю подобрать наиболее удобный для условий эксплуатации вариант.
Как видим, история на данный момент не может дать четкий и однозначный ответ на вопрос, где появился и кем был придуман самый первый компас в мире. Будем надеяться на то, что в скором времени историки смогут смахнуть скрывающую факты пелену древности и у них появится больше данных для того, чтобы выяснить страну первооткрывателей. А нам остается только ждать, учиться и пользоваться знаниями, которые пришли из прошлого и в полной мере используются человечеством на современном этапе развития.
«Компас» доклад для детей кратко расскажет Вам историю открытия этого предмета. Также доклад о компасе можно использовать во время подготовки к занятию.
Сообщение о компасеКомпас представляет собой прибор для поиска сторон горизонта при помощи магнитной стрелки, которая указывает направление на юг и север. Его изобрели много столетий назад, и он сразу же стал использоваться путешественниками. Компас был первым навигационным прибором, позволивший морякам выходить в открыто море.
Где и когда появился первый компас?В III веке до н. э. в Китае изобрели прибор, который указывал на стороны света. Внешне он напоминал ложку с тонким черенком и выпуклой шарообразной частью. Изготавливалась она из магнетита. Отполированную выпуклую часть ложки ставили на деревянную или медную пластину, также отполированную. Черенок свободно висел над пластиной, а вот ложка вращалась вокруг оси выпуклого основания. На пластине были обозначены страны света. Стрелка компаса, находящаяся в покое, всегда показывала точно на юг. Этот древний компас назывался сынань, то есть «ведающий югом».
В ХI веке китайцы изобрели плавающую стрелку компаса из искусственного магнита.Железный компас тогда имел форму рыбки. Вначале его нагревали до красноты, а потом опускали в сосуд с водой. «Рыбка» начинала плавать, и ее голова указывала в южную сторону. Шэнь Гуа, ученый из того же Китая, предложил парочку разновидностей компаса: с намагниченной иглой и шелковой нитью, с намагниченной иголкой и шпилькой. В ХII веке компас с магнитной иглой использовался арабами, а спустя столетие итальянцами, французами, испанцами и португальцами.
В XIV веке магнитную стрелку стали размещать на острие в середине круга из бумаги – картушки. Следующий, кто усовершенствовал компас, был итальянец Флавио Джулио. Он разделил бумажный круг на 16 частей. В XVII веке его усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами, которая позволяла более точно рассчитать направление.
Из чего состоит компас?Устройство прибора зависит от вида компаса. Выделяют следующие его разновидности: гирокомпас, магнитный компас, электронный компас. Основной частью обычного магнитного компаса является компас со шпилем в центре. На конце шпиля находится магнитная стрелка, а сам корпус сверху прикрыт стеклом.
Компас: интересные факты- До изобретения и распространения компаса, моряка на своих кораблях не выходили в открытое море, чтобы не заблудиться.
- В Европу компас привезли венецианские купцы.
- До китайцев что-то наподобиекомпаса использовали индейцы. В Сан-Лоренцо Теночтилан ученые нашли изделие из гематита, датируемый1000 годом до н.э. Но магнитный железняк все же открыли китайцы.
- Можно самому сделать компас из блюдца с водой и намагниченной иглы.
Надеемся, что доклад про компас помог узнать много полезной информации о нем. А краткий рассказ о компасе Вы можете оставить через форму комментариев ниже.
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.
youtube.com/embed/ACeyCdDqStE?start=1″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>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.
«Компас и история его открытия», из каких частей состоит, краткое сообщение для детей школьников к уроку Окружающий мир 2, 3, 4 класса, интересные факты о компасе в реферате к уроку физики
Мы подготовили для Вас несколько докладов про компас. Узнайте где и когда впервые появился этот прибор, и какое оказал влияние на географические открытия. Используйте материал статьи для написания школьного реферата по окружающему миру.
Доклад №1Содержание:
- 1 Доклад №1
- 2 Доклад №2
- 3 Доклад №3
- 4 Доклад №4
- 5 Доклад №5
Компас – приспособление, которое помогает ориентироваться на местности потому, что указывает на стороны света и магнитные полюса Земли. На сегодняшний день всем морякам, пилотам и пешеходам помогает определит направление, в котором они должны двигаться именно компас.
Официально компас был создан в Китае, лишь в X веке. Но существует одна легенда, которая повествует первое использование компаса, пять тысяч лет тому назад. Китайский император Хуан-ди одержал победу в одной из стычек с монгольским народом. Противник уже отступал, но император со своим войском хотел догнать противников. Когда же монголы дошли до знакомой им пустыни, начали скакать на своих лошадях, так быстро, что поднятая ими пыль заслонила солнце. Через некоторое время китайцы смогли осмотреть окрестности, но монголы уже были далеко за горизонтом. Долго войско Хуан-ди блуждало по пустыне, но им так и не удалось найти отступивших. Запасы продовольствия уже были на исходе, а китайцы не могли найти путь домой. В какой-то момент Хуан-ди вспомнил о необычном подарке какого-то мудреца. Это был маленькая фигурка человека, сделанная из железа. У этой странной, сперва, казалось бы, ненужной игрушки, одна рука всегда показывала на юг, а вторая – на север. Сориентировавшись по ней, император привел измученное войско на родину.
Изобретения компаса в Европе произошло немного позже, чем в Китае – приблизительно в XII-XIII веке. Но этот компас был очень простым – к пробке прикреплялась магнитная стрелка и вся эта конструкция опускалась в посудину с водой. Но в XIV веке Флавио Джойя усовершенствовал компас. Магнитная стрелка была уже не на пробке, а надета на шпильку, а также Флавио прикрепил к стрелке круг, разделенный на 16 частей – румбов.
Потом компас еще очень много раз усовершенствовали, и на сегодняшний день существует: гирокомпас, цифровой компас, астрономический, спутниковый, горный компас, радиокомпас.
Самый современный из компасов – цифровой. Он определяет координаты путем связи с навигационными системами спутников. Компас – незаменимый атрибут в жизни многих людей.
Доклад №2Компас дословно в переводе с итальянского языка означает «измерять шагами», а является прибором, с помощью которого можно ориентироваться на местности благодаря указанию на полюса земли и стороны света.
Виды компасов: магнитный, гирокомпас, горный, астрономический, спутниковый и радиокомпас.
История создания
Впервые упомянул компас китайский философ Фэй-цзы в III веке до нашей эры. Представлял собой ложку, изготовленную из магнетита, прикрепленную к медной или деревянной пластите с изображением знаков зодиака. Ручка ложки, держащаяся на весу, крутилась и останавливала свое движение, указывая на юг. В XI столетии там же, в Китае, компас преобразили в магнитную стрелку в виде рыбки. Опуская в воду, голова рыбки указывала на юг. Кроме того, китайский ученый Шэнь Гуа изготовил несколько разный видов компаса.
В XII веке компасом пользовались уже арабы, а в XIII веке прогресс дошел в Европу. В то время изобретение состояло из пробки с намагниченной иголкой, которые опускали в воду. Каждое столетие компас усовершенствовали, и он стал первым в мире устройством навигации.
Составные части
От вида компаса зависит количество его составных частей. Обычная модель магнитного компаса включает в себя основные элементы: магнитная стрелка, стрелка направления, шкала с обозначением основных сторон света, корпус и защитное стекло. Сложней компасы имеют: подвижный лимб, арретир, стабилизационная жидкость, целик и мушка, зеркало контроля положения, линейка, инклинометр, линза, крепления, корпус и т.д.
Использование компаса
Для точного указания компаса, его необходимо положить на ладонь, которую нужно представить к груди для более ровного положения. Сверяясь с картой, положить ее на плоскую, ровную поверхность, а компас сверху.
Далее определится со сторонами света. Если магнитная стрелка отклоняется, значит, вы смотрите на север.
Затем стоит повернуть шкалу делений до момента, пока она не совпадет с магнитной стрелкой. Когда они станут одна под другой, будут указывать север, а стрелка направления укажет движение по сторонам света (юг, запад, восток). Цифры шкалы показывают градусы движения (пример: 25 градусов к юго-западу). Следует так же распознавать разницу между географическим и магнитным Северными полюсами. Географический полюс – это точка на верху карты, где сходятся линии долготы. Магнитный полюс взаимосвязан с наклоном Земли.
Доклад №3Компас — это очень древний и надежный прибор, который определяет на местности стороны света (север, запад, восток, юг). Первое упоминание об этом приборе было в третьем веке до нашей эры, его изобрели китайцы, чтобы ориентироваться в пустыне.
Принцип работы этого прибора основан на физических законах магнитного поля Земли. Между северным и южным полюсами Земли существует притяжение, или иначе говоря, магнитное поле. Основой компаса является намагниченная стрелка, которая свободно вращается на игле, и ее расположение всегда параллельно оси магнитного поля Земли. Если магнитную стрелку компаса отклонить в любую сторону, то она всегда вернется в исходное положение, и тем самым будет указывать, где находится север, а где юг, соответственно – запад и восток.
Существует 4 вида основных модификаций:
1. Магнитный компас – это самый распространенный и востребованный вид компаса. Основным отличием магнитного компаса от других своих модификаций является всегда наличие магнитов прибора, которые взаимодействуют с магнитным полем Земли. Недостатком такого компаса является большой процент вероятности ошибок в показаниях, так как такой прибор очень чувствителен к магнитным полям любого происхождения. Особо большие ошибки работы таких приборов возможны вблизи линий электропередач, железнодорожных и трамвайных путей. Широкое применение таких компасов в быту, а именно в туристических походах имеет место быть благодаря тому, что этот вид компаса не требует при своей работе ни каких источников питания электроэнергией.
2. Гирокомпас состоит из нескольких гироскопов – устройств, способных реагировать на изменения ориентации, повороты тела в пространстве. Основным отличием от магнитного компаса является то, что он указывает направление на географический северный полюс, а не на магнитный. Географический полюс – это воображаемый геометрический центр земного шара, а магнитный полюс – это точка соединения силовых магнитных линий магнитного поля Земли. Воображаемый географический и магнитный полюса Земли не совпадают, такое смещение в науке называют “магнитным смещением”.
Гирокомпасы имеют широкое применение в системах навигации и для управления морских кораблей, а также при наводке боевого оружия, размещенного на военном судне.
3. Электромагнитный компас в основе своей работы является электрогенератором. Электрогенератор – это устройство, которое, при наличии любого магнитного поля, превращает механическую энергию в электрическую энергию. Поэтому, чтобы прибор начал работать, ему необходимо движение. Компас при движении вырабатывает электрический ток, который отражается на шкале устройства в виде показаний, где происходит сверка заданного и реального направления движения объекта. Положительной стороной такой модификации компаса является то, что он не чувствителен к девиации (не имеет ошибок показаний). Отрицательной стороной прибора является способность работать только в движении.
4. Электронный компас – это самая современная и сложная модификация прибора, работа которого основана в определении координат местонахождения объекта с помощью спутников Земли. Такой прибор имеет монофункциональное программное обеспечение. На примере работы компаса понимаешь, что Земля — это уникальнейшая планета. Огромное количество времени ученые изучают нашу планету, открывают законы природы. Проделано очень много работы, но есть понимание того, что это не предел. Уникальнейшая планета Земля еще скрывает большое количество тайн и открытий, которые будут ждать человечество впереди!
Доклад №4Наверное, каждому известно о том, что компас сыграл важную и решающую роль в создании мореплавания. Ведь без него ни одно судно не могло отправиться в дальнее путешествие. Конечно же, и сегодня он пользуется спросом и служит каждому мореплавателю верой и правдой, хотя сегодня придуманы более новые способы определения правильного пути.
После того как появился компас стала развиваться и наука. При помощи магнитного компаса можно было путешествовать по всему миру и изучать его. Компас – это устройство, при помощи которого можно облегчить ориентирование на местности. Существуют разные виды компаса. Может быть магнитный компас, гирокомпас и электронный компас. Компас был изобретен в Китае. А вот использовался он для того чтобы определить правильный путь направления по пустыне. Сегодня уже очень тяжело сказать, где именно его изобрели первыми. Многие выводы можно сделать только исходя предположениям. А эти предположения делают не только историки, но еще и физики и археологи.
Конечно, лучше всего отыскать те документы, которые подтверждают кто именно его изобрел. Вот только до сегодняшних дней они не были сохранены. И поэтому приходится лишь гадать и выдумывать. Это еще оказалось странным, почему о нем ничего не узнали в Европе или Индии, ведь между ними уже был налажен союз. А вот о нем они узнали немного позже, и изобрели его в Европе. Но его изобретение было слишком простым. На обычную пробку закреплялась магнитная стрелка, которая и показывала правильный путь. А для того чтобы путь был действительно правильным его опускали в воду. С ним могли справиться любые мореплаватели, даже самые неопытные, и те которые отправлялись в путешествие в первый раз.
Спустя еще некоторое время компас был намного улучшен, чем раньше. Сначала бралась вертикальная шпилька, на которую и закреплялся компас. Также на шпильке находилась еще и катушка. Она подразделялась на шестнадцать разных отрезков. А спустя еще некоторое время катушка стала делиться на тридцать две части. А для того чтобы можно было брать его на судно, его стали помещать в специальный карданный подвес. И только спустя несколько лет в компас была помещена обычная линейка.
Но если вы думаете, что таким образом и появился компас, то заблуждаетесь. История еще не закончилась. Немного погодя был, придумал план создания компаса, чтобы он не влиял на железные изделия, из которых был построен корабль и показывал действительно правильное направление. А спустя еще некоторое время был создан гирокомпас. Он и стал правильным и единственным навигационным прибором. Вот только он всегда указывал на север, какой бы стороной его не поверни.
На сегодняшний день используется совсем другой метод, который является популярным и знаменитым и он называется спутниковая навигация. Конечно, не смотря на это, на многих суднах до сих пор используются магнитные компасы, потому что они удобны в использовании.
Доклад №5С момента появления компас стал основным путеводителем для мореплавателей. Компас – это проверенный и первый прибор, определяющий местоположение со стороны света. Впервые устройство появилось в Древнем Китае.
Данный прибор определяет местонахождение, основываясь на силе протяжения земного шара и магнитном поле. Магнитное поле представляет собой прямую линию между южным и северным полюсом. Компас определяет нужное направление при помощи намагниченной стрелки. Данная стрелка свободно вертится внутри прибора. Она располагается перпендикулярно оси магнитного притяжения. Несмотря на местоположение и передвижение, вращаясь, стрелка возвращается в первоначальное положение, указывающее на север. Магнитные волны нарушают работу компаса. На данный момент существует 4 разновидности устройства:
1. Магнитное устройство – это самая популярная модель компаса. Данный компас функционирует на основе магнита, работающего в зависимости от направления магнитного поля. Модифицированное устройство может выдавать ошибочные координаты. Недостатком прибора является его чувствительность к воздействию магнитного поля, железнодорожных путей и линии электропередач.
2. Гирокомпас обладает повышенной чувствительностью и быстро реагирует на повороты и изменение направления. Данная модель компаса отличается тем, что ее стрелки направлены в сторону северного географического полюса. Магнитный и географический полюс совершенно не сходятся друг с другом. Подобное явление получило название «магнитное смещение». Гирокомпас применяется для систем навигации кораблей и на боевых суднах.
3. Электромагнитный прибор по функциональности считается электрогенератором. Электрогенератор представляет собой устройство, превращающее магнитное поле в свободную энергию. При передвижении компас производит электрический ток, отражаемый в виде показаний. При определении местоположения компас сверяет настоящий и установленный курс. Компас, работающий на электромагните, не реагирует на магнитные волны и функционирует только при передвижении объекта.
4. Электронная модель считается сверхсовременным компасом. Устройство функционирует и выявляет точные координаты объекта через спутники планеты. Данный компас оснащен модифицированным программным обеспечением.
Несмотря на создание современных спутниковых навигаторов, компас не теряет своей популярности и является незаменимым прибором не только для мореплавателей, но и для путешественников.
Компас для детей
Bild Compass
Компас — это инструмент, используемый для навигации и ориентирования, который показывает направление относительно географических «основных направлений» или «точек». Обычно диаграмма, называемая розой ветров, показывает направления на север, юг, восток и запад на циферблате компаса в виде сокращенных инициалов. При использовании компаса розу можно совместить с соответствующими географическими направлениями, так, например, отметка «N» на розе действительно указывает на север. Часто в дополнение к розе, а иногда и вместо нее, на компасе указываются отметки угла в градусах. Север соответствует нулю градусов, а углы увеличиваются по часовой стрелке, поэтому восток равен 9 градусам.0 градусов, юг — 180, а запад — 270. Эти числа позволяют компасу показывать азимуты или азимуты, которые обычно указываются в этих обозначениях.
Магнитный компас был впервые изобретен в качестве устройства для гадания еще во времена китайской династии Хань (примерно с 206 г. до н.э.), а затем был принят для навигации китайцами династии Сун в 11 веке. Первое использование компаса, зарегистрированное в Западной Европе и исламском мире, произошло примерно в начале 13 века.
Содержимое
- Магнитный компас
- История
- Современные компасы
- Магнитный компас
- Большой компас
- Гирокомпас
- Твердотельные компасы
- Приемники GPS, используемые в качестве компасов
- Специальные компасы
- Ограничения магнитного компаса
- Магнитный компас
- Конструкция магнитного компаса
- Магнитная игла
- Игольчатое устройство
- Направление компаса
- Балансировка компаса (магнитный датчик)
- Коррекция компаса
- Использование магнитного компаса
- Картинки для детей
Магнитный компас
Военный компас, использовавшийся во время Первой мировой войны
Магнитный компас — самый распространенный тип компаса. Он действует как указатель на «магнитный север», местный магнитный меридиан, потому что намагниченная стрелка в его сердце выравнивается с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Магнитное поле оказывает крутящий момент на стрелку, притягивая северный конец или полюс иглы приблизительно к северному магнитному полюсу Земли, а другой тянется к южному магнитному полюсу Земли. Стрелка установлена на шарнире с низким коэффициентом трения, в лучшем случае компаса подшипник драгоценного камня, так что она может легко вращаться. Когда компас удерживается горизонтально, стрелка поворачивается до тех пор, пока через несколько секунд, чтобы колебания затухли, она не заняла свое равновесное положение.
В навигации направления на картах обычно обозначаются относительно географического или истинного севера, направления на географический северный полюс, оси вращения Земли. В зависимости от того, где находится компас на поверхности Земли, угол между истинным севером и магнитным севером, называемый магнитным склонением, может сильно различаться в зависимости от географического положения. Местное магнитное склонение указано на большинстве карт, чтобы можно было сориентировать карту по компасу параллельно истинному северу. Расположение магнитных полюсов Земли медленно меняется со временем, что называется вековыми геомагнитными вариациями. В результате следует использовать карту с самой последней информацией о склонении. Некоторые магнитные компасы включают в себя средства ручной компенсации магнитного склонения, чтобы компас показывал истинное направление.
История
Первые компасы в древнем Китае династии Хань были сделаны из магнетита, естественно намагниченной руды железа. Позже компас использовался для навигации во времена династии Сун в 11 веке. Более поздние компасы были сделаны из железных игл, намагниченных ударами по ним магнитным камнем. Сухие компасы начали появляться около 1300 года в средневековой Европе и исламском мире. В начале 20 века его вытеснил заполненный жидкостью магнитный компас.
Современные компасы
Заполненный жидкостью транспортир или компас для ориентирования со шнурком
Магнитный компас
Современные компасы обычно используют намагниченную стрелку или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (ламповое масло, минеральное масло, уайт-спирит, очищенный керосин или этиловый спирт). общий). В то время как более старые конструкции обычно встраиваются внутрь капсулы, чтобы учесть изменения объема, вызванные температурой или высотой, в некоторых современных жидкостных компасах используются корпуса меньшего размера и/или Обзор Gear: Kasper & Richter Alpin Compass , OceanMountainSky.Com Жидкость внутри капсулы служит для демпфирования движения стрелки, уменьшая время колебаний и повышая стабильность. Ключевые точки компаса, в том числе северный конец стрелки, часто помечаются фосфоресцирующими, фотопрозрачными или самосветящимися материалами, чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении. Поскольку жидкость для заполнения компаса несжимаема под давлением, многие обычные заполненные жидкостью компасы будут точно работать под водой на значительной глубине.
Многие современные компасы включают в себя базовую пластину и транспортир, и их по-разному называют конструкциями «ориентирование», «базовая пластина», «картографический компас» или «транспортир». В этом типе компаса используется отдельная намагниченная стрелка внутри вращающейся капсулы, ориентирующая «коробка» или ворота для совмещения стрелки с магнитным севером, прозрачное основание, содержащее линии ориентации карты, и безель (внешний циферблат), отмеченный в градусах или других единицах. углового измерения. Капсула смонтирована на прозрачной опорной плите, содержащей Индикатор направления движения (DOT) для определения пеленга непосредственно по карте.
Наполненный воздухом компас Cammenga с линзами
Другими особенностями современных компасов для спортивного ориентирования являются картографическая и римская шкалы для измерения расстояний и нанесения положений на карты, светящиеся метки на лицевой стороне или безеле, различные визирные механизмы (зеркало, призма и т. д.) для определения пеленга. удаленных объектов с большей точностью, «глобальные» стрелки для использования в разных полушариях, регулируемое склонение для получения мгновенного истинного пеленга, не прибегая к арифметике, и такие устройства, как инклинометры для измерения уклонов. Спортивное ориентирование также привело к разработке моделей с чрезвычайно быстро оседающими и стабильными иглами для оптимального использования с топографической картой, метод наземной навигации, известный как 9.0063 местная ассоциация .
Вооруженные силы некоторых стран, особенно армия Соединенных Штатов, продолжают выпускать полевые компасы с намагниченными шкалами компаса или карточками вместо игл. Компас с магнитной картой обычно оснащен оптическим, линзовым или призматическим прицелом, который позволяет пользователю считывать пеленг или азимут с карты компаса, одновременно совмещая компас с объективом (см. Фото). В конструкциях компаса с магнитной картой обычно требуется отдельный транспортир, чтобы определять пеленг непосредственно с карты.
В военном линзовом компасе США M-1950 в качестве демпфирующего механизма используется не заполненная жидкостью капсула, а электромагнитная индукция для управления колебаниями намагниченной карты. Конструкция «глубокого колодца» позволяет использовать компас по всему миру с наклоном карты до 8 градусов без снижения точности. Поскольку силы индукции обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, на компасе установлен игольчатый фиксатор для уменьшения износа, приводимый в действие складыванием целика / держателя линзы. Использование заполненных воздухом индукционных компасов с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или быть неточными при отрицательных температурах или в чрезвычайно влажной среде из-за конденсации или попадания воды.
Некоторые военные компасы, такие как военный линзовый компас США M-1950 (Cammenga 3H), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N(T), содержат радиоактивный материал тритий ( 1 H 3 ) и комбинация люминофоров. US M-1950, оснащенный самосветящимся освещением, содержит 120 мКи (милликюри) трития. Назначение трития и люминофоров — обеспечить освещение компаса с помощью радиолюминесцентного тритиевого освещения, которое не требует «зарядки» компаса солнечным или искусственным светом. Однако период полураспада трития составляет всего около 12 лет, поэтому новый компас, содержащий 120 мКи трития, будет содержать только 60, когда ему исполнится 12 лет, 30, когда ему исполнится 24 года, и так далее. Следовательно, подсветка дисплея будет гаснуть.
Морские компасы могут иметь два или более магнита, постоянно прикрепленных к карточке компаса, которая свободно перемещается на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс корабля на карточке компаса. Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румба ), хотя современные компасы отмечаются в градусах, а не в сторонах света. Застекленный ящик (или чаша) содержит подвесной шарнир внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.
Большой компас
Компас для большого пальца слева
Компас для большого пальца — тип компаса, обычно используемый в спортивном ориентировании, в котором первостепенное значение имеют чтение карты и ассоциация с местностью. Следовательно, большинство компасов для большого пальца имеют минимальные отметки градусов или вообще не имеют их и обычно используются только для ориентации карты по магнитному северу. Компасы для большого пальца также часто бывают прозрачными, так что ориентировщик может держать карту в руке с компасом и видеть карту через компас.
Гирокомпас
Гирокомпас подобен гироскопу. Это немагнитный компас, который находит истинный север с помощью быстро вращающегося колеса (с электроприводом) и сил трения, чтобы использовать вращение Земли. Гирокомпасы широко используются на кораблях. Они имеют два основных преимущества перед магнитными компасами:
- они находят истинный север , т. е. направление оси вращения Земли, в отличие от магнитного севера,
- на них не влияет ферромагнитный металл (включая железо, сталь, кобальт, никель и различные сплавы) в корпусе корабля. (Неферромагнитный металл не влияет на компас, хотя на магнитный компас будут влиять любые провода с проходящим по ним электрическим током.)
Большие корабли обычно полагаются на гирокомпас, используя магнитный компас только в качестве резервного. Электронные феррозондовые компасы все чаще используются на небольших судах. Тем не менее, магнитные компасы все еще широко используются, поскольку они могут быть небольшими, использовать простую надежную технологию, сравнительно дешевы, часто проще в использовании, чем GPS, не требуют источника питания и, в отличие от GPS, не зависят от объектов, например. деревья, которые могут блокировать прием электронных сигналов.
Электронные компасы
3-осевой электронный компас AKM8975 от AKM Semiconductor
Небольшие компасы, используемые в часах, мобильных телефонах и других электронных устройствах, представляют собой полупроводниковые компасы, обычно состоящие из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора. Часто устройство представляет собой дискретный компонент, который выдает либо цифровой, либо аналоговый сигнал, пропорциональный его ориентации. Этот сигнал интерпретируется контроллером или микропроцессором и либо используется внутри, либо отправляется на дисплей. Датчик использует тщательно откалиброванную внутреннюю электронику для измерения отклика устройства на магнитное поле Земли.
Приемники GPS, используемые в качестве компасов
Приемники GPS, использующие две или более антенны, установленные отдельно и смешивающие данные с блоком инерциального движения (IMU), теперь могут достигать точности курса 0,02 ° и иметь время запуска в секундах, а не в часах для систем гирокомпасов. . Устройства точно определяют положения (широты, долготы и высоты) антенн на Земле, по которым можно вычислить стороны света. Созданные в первую очередь для морского и авиационного применения, они также могут определять тангаж и качку судов. Небольшие портативные GPS-приемники только с одной антенной также могут определять направления, если они перемещаются, даже если только со скоростью пешехода. Точно определяя свое положение на Земле с интервалом в несколько секунд, устройство может рассчитать свою скорость и истинный пеленг (относительно истинный север ) направления его движения. Часто предпочтительнее измерять направление, в котором фактически движется транспортное средство, а не его курс, то есть направление, в котором указывает его нос. Эти направления могут быть разными, если есть боковой ветер или приливное течение.
Компасы GPS обладают основными преимуществами гирокомпасов. Они определяют истинный север, в отличие от магнитного севера, и на них не влияют возмущения магнитного поля Земли. Кроме того, по сравнению с гирокомпасами они намного дешевле, лучше работают в полярных регионах, менее подвержены механическим вибрациям и гораздо быстрее инициализируются. Однако они зависят от функционирования и связи со спутниками GPS, которые могут быть нарушены электронной атакой или последствиями сильной солнечной бури. Гирокомпасы по-прежнему используются в военных целях (особенно на подводных лодках, где магнитные и GPS-компасы бесполезны), но в гражданских условиях они в значительной степени вытеснены GPS-компасами с магнитными резервными копиями.
Специальные компасы
Стандартный Brunton Geo, обычно используемый геологами
Помимо навигационных компасов, для специальных целей также были разработаны другие специальные компасы. К ним относятся:
- Компас Киблы, который используется мусульманами, чтобы указать направление на Мекку для молитв.
- Оптический или призматический компас с ручным азимутом, чаще всего используемый геодезистами, а также спелеологами, лесниками и геологами. Эти компасы обычно используют капсулу с жидкостным демпфированием и намагниченный плавающий циферблат компаса со встроенным оптическим прицелом, часто снабженным встроенным фотолюминесцентным освещением или подсветкой с питанием от батареи. Используя оптический прицел, такие компасы можно считывать с чрезвычайной точностью при определении пеленга на объект, часто с точностью до долей градуса. Большинство этих компасов предназначены для тяжелых условий эксплуатации, оснащены высококачественными иглами и подшипниками, украшенными драгоценными камнями, а многие приспособлены для установки на штатив для большей точности.
- Желобовые циркуль, вмонтированные в прямоугольную коробку, длина которой часто превышала ширину в несколько раз, датируются несколькими столетиями. Они использовались для топографической съемки, особенно с планшетами.
Ограничения магнитного компаса
Фотография геологического компаса крупным планом
Магнитный компас очень надежен в умеренных широтах, но в географических регионах вблизи магнитных полюсов Земли он становится непригодным для использования. По мере приближения компаса к одному из магнитных полюсов магнитное склонение, разница между направлением на географический север и магнитным севером, становится все больше и больше. В какой-то точке вблизи магнитного полюса компас не будет указывать какое-то конкретное направление, а начнет дрейфовать. Кроме того, стрелка начинает указывать вверх или вниз при приближении к полюсам из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы с плохим пеленгом могут из-за этого застрять и поэтому указывать неправильное направление.
Магнитные компасы подвержены влиянию любых полей, кроме земных. Местная среда может содержать залежи магнитных минералов и искусственные источники, такие как магнитно-резонансные томографы, большие тела из железа или стали, электрические двигатели или сильные постоянные магниты. Любое электропроводящее тело создает собственное магнитное поле, когда по нему проходит электрический ток. Магнитные компасы подвержены ошибкам вблизи таких тел. Некоторые компасы оснащены магнитами, которые можно регулировать для компенсации внешних магнитных полей, что делает компас более надежным и точным.
Компас также подвержен ошибкам, когда компас ускоряется или замедляется в самолете или автомобиле. В зависимости от того, в каком из полушарий Земли находится компас и от того, является ли сила ускорением или замедлением, компас будет увеличивать или уменьшать указанный курс. Компасы, в состав которых входят компенсирующие магниты, особенно подвержены этим ошибкам, поскольку ускорения наклоняют стрелку, приближая или удаляя ее от магнитов.
Еще одна ошибка механического компаса — ошибка поворота. Когда кто-то поворачивает с направления на восток или запад, компас будет отставать от поворота или опережать его. Магнитометры и их заменители, такие как гирокомпасы, более стабильны в таких ситуациях.
Изготовление магнитного компаса
Магнитная стрелка
Магнитный стержень необходим для изготовления компаса. Это может быть создано путем выравнивания железного или стального стержня с магнитным полем Земли, а затем закалки или удара по нему. Однако этот метод создает только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Например, намагниченный стержень можно создать, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом. Этот намагниченный стержень (или магнитная стрелка) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным полем. Затем он помечается, чтобы пользователь мог отличить конец, указывающий на север, от конца, указывающего на юг; в современных традициях северный конец обычно каким-то образом отмечен.
Игольчатое устройство
Если иглу тереть о магнит или другой магнит, игла намагничивается. Когда его вставляют в пробку или кусок дерева и помещают в миску с водой, он становится компасом. Такие устройства повсеместно использовались в качестве компаса до изобретения коробчатого компаса с «сухой» вращающейся стрелкой где-то около 1300 года.
Стрелки компаса
Наручный компас Советской Армии с двойной делением против часовой стрелки: 60° (как у часов) и 360°
Первоначально многие компасы были отмечены только направлением магнитного севера или четырьмя сторонами света (север, юг, восток, запад). Позже они были разделены в Китае на 24, а в Европе на 32 равноотстоящих друг от друга румба по компасу. Таблицу из тридцати двух точек см. В рубриках компаса .
В современную эпоху утвердилась система 360 градусов. Эта система до сих пор используется гражданскими штурманами. Система градусов размещает 360 равноудаленных точек, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В 19некоторые европейские страны вместо этого приняли систему «град» (также называемую градусом или гоном), где прямой угол равен 100 градам, чтобы получить окружность в 400 градусов. Деление градусов на десятые для получения круга в 4000 дециград также использовалось в армиях.
Большинство вооруженных сил переняли французскую систему «millieme». Это приблизительно миллирадиан (6283 на круг), в котором шкала компаса разнесена на 6400 единиц или «милов» для дополнительной точности при измерении углов, наведении артиллерии и т. д. Значение для военных состоит в том, что один угловой мил простирается примерно на один метр на расстоянии одного километра. Императорская Россия использовала систему, полученную путем деления длины окружности на хорды той же длины, что и радиус. Каждое из них было разделено на 100 ячеек, что дало круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно переводимых как «милы». Эта система была принята странами бывшего Варшавского договора (например, Советским Союзом, Восточной Германией), часто против часовой стрелки (см. изображение наручного компаса). Это до сих пор используется в России.
Балансировка компаса (магнитное отклонение)
Поскольку наклон и интенсивность магнитного поля Земли различаются на разных широтах, компасы часто балансируют во время производства, чтобы циферблат или стрелка были выровнены, что устраняет сопротивление стрелки, которое может давать неточные показания. Большинство производителей балансируют стрелки компаса для одной из пяти зон: от зоны 1, охватывающей большую часть Северного полушария, до зоны 5, охватывающей Австралию и южные океаны. Эта индивидуальная балансировка зон предотвращает чрезмерное погружение одного конца стрелки, что может привести к залипанию карты компаса и ложным показаниям.
Некоторые компасы оснащены специальной системой балансировки стрелки, которая точно указывает магнитный север независимо от конкретной магнитной зоны. Другие магнитные компасы имеют небольшой скользящий противовес, установленный на самой стрелке. Этот скользящий противовес, называемый «наездником», можно использовать для уравновешивания стрелки против наклона, вызванного наклоном, если компас перемещается в зону с более высоким или более низким наклоном.
Поправка компаса
Нактоуз со стандартным корабельным компасом с двумя железными шариками, корректирующими влияние ферромагнитных материалов. Этот аппарат выставлен в музее
Как и любое магнитное устройство, компасы подвержены влиянию близлежащих железных материалов, а также сильных локальных электромагнитных сил. Компасы, используемые для навигации по дикой местности, не должны использоваться вблизи объектов из черных металлов или электромагнитных полей (автомобильные электрические системы, автомобильные двигатели, стальные крюки и т. д.), поскольку это может повлиять на их точность. Компасы особенно трудно точно использовать в грузовиках, автомобилях или других механизированных транспортных средствах или рядом с ними, даже если отклонение скорректировано с помощью встроенных магнитов или других устройств. Большое количество черного металла в сочетании с периодическими электрическими полями, вызванными системами зажигания и зарядки автомобиля, обычно приводят к значительным ошибкам компаса.
В море в судовом компасе также необходимо исправлять ошибки, называемые девиацией, вызванные железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть вращается вокруг фиксированной точки, в то время как его курс отмечается путем совмещения с фиксированными точками на берегу. Карта девиации компаса подготовлена так, чтобы штурман мог конвертировать компас и магнитный курс. Компас можно поправить тремя способами. Во-первых, lubber line может быть отрегулирован так, чтобы он был выровнен с направлением, в котором движется корабль, затем влияние постоянных магнитов может быть скорректировано с помощью небольших магнитов, встроенных в корпус компаса. Влияние ферромагнитных материалов в окружении компаса можно скорректировать двумя железными шариками, установленными по обе стороны от нактоуза компаса.
Аналогичный процесс используется для калибровки компаса в легких самолетах авиации общего назначения, при этом карточка отклонения компаса часто устанавливается постоянно над или под магнитным компасом на приборной панели. Электронные компасы Fluxgate могут калиброваться автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным местным отклонением компаса, чтобы указывать истинное направление.
Использование магнитного компаса
Поворот шкалы компаса на карте (D – местное магнитное склонение)
Когда стрелка совмещена с контурной стрелкой на дне капсулы и наложена на нее, цифра в градусах на кольце компаса у указателя направления движения (DOT) указывает магнитный пеленг на цель (гору)
Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 милях от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем скорректировав отклонение и отклонение. Изменение определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы 1914. Девиация относится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные присутствием железа и электрических токов; это можно частично компенсировать тщательным расположением компаса и размещением компенсирующих магнитов под самим компасом. Морякам давно известно, что эти меры не отменяют девиации полностью; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, отобразив результаты. Таким образом, можно было бы создать таблицы поправок, к которым можно было бы обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.
Моряки озабочены очень точными измерениями; однако случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером. За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно, чтобы защититься от ходьбы в направлении, существенно отличающемся от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно плоская и видимость не ухудшается. Тщательно записывая расстояния (время или шаги) и пройденные магнитные азимуты, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас.
Солдат, использующий призматический компас для определения азимута
Навигация по компасу в сочетании с картой ( ассоциация местности ) требует другого метода. Чтобы взять азимут по карте или истинный азимут (азимут, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к пункту назначения с помощью транспортира , край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемым пунктом назначения (некоторые источники рекомендуют физически провести линию). Затем ориентирующие линии в основании циферблата компаса поворачиваются, чтобы выровняться с фактическим или истинным севером, выравнивая их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. В результате истинный пеленг или пеленг по карте можно затем считывать по указателю градуса или линии направления движения (DOT), по которой можно следовать как азимут (курс) к месту назначения. Если требуется магнитный азимут или азимут по компасу , компас необходимо отрегулировать по величине магнитного склонения перед использованием азимута, чтобы и карта, и компас совпадали. В данном примере в качестве цели на карте была выбрана большая гора на втором фото. Некоторые компасы позволяют регулировать шкалу, чтобы компенсировать местное магнитное склонение; при правильной настройке компас будет давать истинный азимут вместо магнитного азимута.
Современный портативный транспортир компас всегда имеет дополнительную стрелку или указатель направления движения (DOT), нанесенный на опорную плиту. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту или убедиться, что объект в поле зрения действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть взято до цели, если она видна (здесь — большая гора). После наведения стрелки DOT на опорной плите на цель компас ориентируют так, чтобы стрелка совпадала с ориентирующей стрелкой в капсуле. Указанный в результате пеленг является магнитным пеленгом на цель. Опять же, если кто-то использует «истинные» или азимуты по карте, а компас не имеет предустановленного, предварительно настроенного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный подшипник в истинный подшипник . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или может быть получено в Интернете на различных сайтах. Если турист шел по правильному пути, исправленный (истинный) пеленг, указанный компасом, должен точно соответствовать истинному пеленгу, полученному ранее по карте.
Смартфон, который можно использовать как компас благодаря магнитометру внутри 9.0003
Компас следует положить на ровную поверхность так, чтобы стрелка опиралась или висела только на подшипнике, слитом с корпусом компаса – при использовании под наклоном стрелка может касаться корпуса компаса и не двигаться свободно, поэтому не точно указывая на магнитный север, давая ошибочные показания. Чтобы убедиться, что стрелка выровнена, внимательно посмотрите на нее и слегка наклоните ее, чтобы убедиться, что стрелка свободно качается из стороны в сторону и не касается ли стрелка корпуса компаса. Если стрелка наклонена в одном направлении, слегка и плавно наклоните компас в противоположном направлении, пока стрелка компаса не станет горизонтально в продольном направлении. Предметы, которых следует избегать рядом с компасом, — это магниты любого типа и любая электроника. Магнитные поля от электроники могут легко повредить стрелку, не давая ей выровняться с магнитными полями Земли, что приведет к неточным показаниям. Естественные магнитные силы Земли значительно слабее, их величина составляет 0,5 Гаусса, а магнитные поля от бытовой электроники могут легко превысить это значение, подавляя стрелку компаса. Воздействие сильных магнитов или магнитных помех иногда может привести к тому, что магнитные полюса стрелки компаса будут различаться или даже меняться местами. При использовании компаса избегайте месторождений, богатых железом, например некоторых горных пород, содержащих магнитные минералы, таких как магнетит. На это часто указывает порода с темной поверхностью и металлическим блеском, не все породы, содержащие магнитные минералы, имеют этот признак. Чтобы увидеть, не создают ли компас помехи скала или область, выйдите из этого места и посмотрите, движется ли стрелка компаса. Если это так, это означает, что область или скала, в которой ранее находился компас, вызывают помехи, и их следует избегать.
Изображения для детей
Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Процитируйте эту статью:
Детские факты о компасе. Энциклопедия Киддла.
Детские факты о компасе
Bild Compass
Компас — это инструмент, используемый для навигации и ориентирования, который показывает направление относительно географических «основных направлений» или «точек». Обычно диаграмма, называемая розой ветров, показывает направления на север, юг, восток и запад на циферблате компаса в виде сокращенных инициалов. При использовании компаса розу можно совместить с соответствующими географическими направлениями, так, например, отметка «N» на розе действительно указывает на север. Часто в дополнение к розе, а иногда и вместо нее, на компасе указываются отметки угла в градусах. Север соответствует нулю градусов, а углы увеличиваются по часовой стрелке, поэтому восток равен 9 градусам.0 градусов, юг — 180, а запад — 270. Эти числа позволяют компасу показывать азимуты или азимуты, которые обычно указываются в этих обозначениях.
Магнитный компас был впервые изобретен в качестве устройства для гадания еще во времена китайской династии Хань (примерно с 206 г. до н.э.), а затем был принят для навигации китайцами династии Сун в 11 веке. Первое использование компаса, зарегистрированное в Западной Европе и исламском мире, произошло примерно в начале 13 века.
Содержимое
- Магнитный компас
- История
- Современные компасы
- Магнитный компас
- Большой компас
- Гирокомпас
- Твердотельные компасы
- Приемники GPS, используемые в качестве компасов
- Специальные компасы
- Ограничения магнитного компаса
- Магнитный компас
- Конструкция магнитного компаса
- Магнитная игла
- Игольчатое устройство
- Направление компаса
- Балансировка компаса (магнитный датчик)
- Коррекция компаса
- Использование магнитного компаса
- Картинки для детей
Магнитный компас
Военный компас, использовавшийся во время Первой мировой войны
Магнитный компас — самый распространенный тип компаса. Он действует как указатель на «магнитный север», местный магнитный меридиан, потому что намагниченная стрелка в его сердце выравнивается с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Магнитное поле оказывает крутящий момент на стрелку, притягивая северный конец или полюс иглы приблизительно к северному магнитному полюсу Земли, а другой тянется к южному магнитному полюсу Земли. Стрелка установлена на шарнире с низким коэффициентом трения, в лучшем случае компаса подшипник драгоценного камня, так что она может легко вращаться. Когда компас удерживается горизонтально, стрелка поворачивается до тех пор, пока через несколько секунд, чтобы колебания затухли, она не заняла свое равновесное положение.
В навигации направления на картах обычно обозначаются относительно географического или истинного севера, направления на географический северный полюс, оси вращения Земли. В зависимости от того, где находится компас на поверхности Земли, угол между истинным севером и магнитным севером, называемый магнитным склонением, может сильно различаться в зависимости от географического положения. Местное магнитное склонение указано на большинстве карт, чтобы можно было сориентировать карту по компасу параллельно истинному северу. Расположение магнитных полюсов Земли медленно меняется со временем, что называется вековыми геомагнитными вариациями. В результате следует использовать карту с самой последней информацией о склонении. Некоторые магнитные компасы включают в себя средства ручной компенсации магнитного склонения, чтобы компас показывал истинное направление.
История
Первые компасы в древнем Китае династии Хань были сделаны из магнетита, естественно намагниченной руды железа. Позже компас использовался для навигации во времена династии Сун в 11 веке. Более поздние компасы были сделаны из железных игл, намагниченных ударами по ним магнитным камнем. Сухие компасы начали появляться около 1300 года в средневековой Европе и исламском мире. В начале 20 века его вытеснил заполненный жидкостью магнитный компас.
Современные компасы
Заполненный жидкостью транспортир или компас для ориентирования со шнурком
Магнитный компас
Современные компасы обычно используют намагниченную стрелку или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (ламповое масло, минеральное масло, уайт-спирит, очищенный керосин или этиловый спирт). общий). В то время как более старые конструкции обычно встраиваются внутрь капсулы, чтобы учесть изменения объема, вызванные температурой или высотой, в некоторых современных жидкостных компасах используются корпуса меньшего размера и/или Обзор Gear: Kasper & Richter Alpin Compass , OceanMountainSky.Com Жидкость внутри капсулы служит для демпфирования движения стрелки, уменьшая время колебаний и повышая стабильность. Ключевые точки компаса, в том числе северный конец стрелки, часто помечаются фосфоресцирующими, фотопрозрачными или самосветящимися материалами, чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении. Поскольку жидкость для заполнения компаса несжимаема под давлением, многие обычные заполненные жидкостью компасы будут точно работать под водой на значительной глубине.
Многие современные компасы включают в себя базовую пластину и транспортир, и их по-разному называют конструкциями «ориентирование», «базовая пластина», «картографический компас» или «транспортир». В этом типе компаса используется отдельная намагниченная стрелка внутри вращающейся капсулы, ориентирующая «коробка» или ворота для совмещения стрелки с магнитным севером, прозрачное основание, содержащее линии ориентации карты, и безель (внешний циферблат), отмеченный в градусах или других единицах. углового измерения. Капсула смонтирована на прозрачной опорной плите, содержащей Индикатор направления движения (DOT) для определения пеленга непосредственно по карте.
Наполненный воздухом компас Cammenga с линзами
Другими особенностями современных компасов для спортивного ориентирования являются картографическая и римская шкалы для измерения расстояний и нанесения положений на карты, светящиеся метки на лицевой стороне или безеле, различные визирные механизмы (зеркало, призма и т. д.) для определения пеленга. удаленных объектов с большей точностью, «глобальные» стрелки для использования в разных полушариях, регулируемое склонение для получения мгновенного истинного пеленга, не прибегая к арифметике, и такие устройства, как инклинометры для измерения уклонов. Спортивное ориентирование также привело к разработке моделей с чрезвычайно быстро оседающими и стабильными иглами для оптимального использования с топографической картой, метод наземной навигации, известный как 9.0063 местная ассоциация .
Вооруженные силы некоторых стран, особенно армия Соединенных Штатов, продолжают выпускать полевые компасы с намагниченными шкалами компаса или карточками вместо игл. Компас с магнитной картой обычно оснащен оптическим, линзовым или призматическим прицелом, который позволяет пользователю считывать пеленг или азимут с карты компаса, одновременно совмещая компас с объективом (см. Фото). В конструкциях компаса с магнитной картой обычно требуется отдельный транспортир, чтобы определять пеленг непосредственно с карты.
В военном линзовом компасе США M-1950 в качестве демпфирующего механизма используется не заполненная жидкостью капсула, а электромагнитная индукция для управления колебаниями намагниченной карты. Конструкция «глубокого колодца» позволяет использовать компас по всему миру с наклоном карты до 8 градусов без снижения точности. Поскольку силы индукции обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, на компасе установлен игольчатый фиксатор для уменьшения износа, приводимый в действие складыванием целика / держателя линзы. Использование заполненных воздухом индукционных компасов с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или быть неточными при отрицательных температурах или в чрезвычайно влажной среде из-за конденсации или попадания воды.
Некоторые военные компасы, такие как военный линзовый компас США M-1950 (Cammenga 3H), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N(T), содержат радиоактивный материал тритий ( 1 H 3 ) и комбинация люминофоров. US M-1950, оснащенный самосветящимся освещением, содержит 120 мКи (милликюри) трития. Назначение трития и люминофоров — обеспечить освещение компаса с помощью радиолюминесцентного тритиевого освещения, которое не требует «зарядки» компаса солнечным или искусственным светом. Однако период полураспада трития составляет всего около 12 лет, поэтому новый компас, содержащий 120 мКи трития, будет содержать только 60, когда ему исполнится 12 лет, 30, когда ему исполнится 24 года, и так далее. Следовательно, подсветка дисплея будет гаснуть.
Морские компасы могут иметь два или более магнита, постоянно прикрепленных к карточке компаса, которая свободно перемещается на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс корабля на карточке компаса. Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румба ), хотя современные компасы отмечаются в градусах, а не в сторонах света. Застекленный ящик (или чаша) содержит подвесной шарнир внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.
Большой компас
Компас для большого пальца слева
Компас для большого пальца — тип компаса, обычно используемый в спортивном ориентировании, в котором первостепенное значение имеют чтение карты и ассоциация с местностью. Следовательно, большинство компасов для большого пальца имеют минимальные отметки градусов или вообще не имеют их и обычно используются только для ориентации карты по магнитному северу. Компасы для большого пальца также часто бывают прозрачными, так что ориентировщик может держать карту в руке с компасом и видеть карту через компас.
Гирокомпас
Гирокомпас подобен гироскопу. Это немагнитный компас, который находит истинный север с помощью быстро вращающегося колеса (с электроприводом) и сил трения, чтобы использовать вращение Земли. Гирокомпасы широко используются на кораблях. Они имеют два основных преимущества перед магнитными компасами:
- они находят истинный север , т. е. направление оси вращения Земли, в отличие от магнитного севера,
- на них не влияет ферромагнитный металл (включая железо, сталь, кобальт, никель и различные сплавы) в корпусе корабля. (Неферромагнитный металл не влияет на компас, хотя на магнитный компас будут влиять любые провода с проходящим по ним электрическим током.)
Большие корабли обычно полагаются на гирокомпас, используя магнитный компас только в качестве резервного. Электронные феррозондовые компасы все чаще используются на небольших судах. Тем не менее, магнитные компасы все еще широко используются, поскольку они могут быть небольшими, использовать простую надежную технологию, сравнительно дешевы, часто проще в использовании, чем GPS, не требуют источника питания и, в отличие от GPS, не зависят от объектов, например. деревья, которые могут блокировать прием электронных сигналов.
Электронные компасы
3-осевой электронный компас AKM8975 от AKM Semiconductor
Небольшие компасы, используемые в часах, мобильных телефонах и других электронных устройствах, представляют собой полупроводниковые компасы, обычно состоящие из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора. Часто устройство представляет собой дискретный компонент, который выдает либо цифровой, либо аналоговый сигнал, пропорциональный его ориентации. Этот сигнал интерпретируется контроллером или микропроцессором и либо используется внутри, либо отправляется на дисплей. Датчик использует тщательно откалиброванную внутреннюю электронику для измерения отклика устройства на магнитное поле Земли.
Приемники GPS, используемые в качестве компасов
Приемники GPS, использующие две или более антенны, установленные отдельно и смешивающие данные с блоком инерциального движения (IMU), теперь могут достигать точности курса 0,02 ° и иметь время запуска в секундах, а не в часах для систем гирокомпасов. . Устройства точно определяют положения (широты, долготы и высоты) антенн на Земле, по которым можно вычислить стороны света. Созданные в первую очередь для морского и авиационного применения, они также могут определять тангаж и качку судов. Небольшие портативные GPS-приемники только с одной антенной также могут определять направления, если они перемещаются, даже если только со скоростью пешехода. Точно определяя свое положение на Земле с интервалом в несколько секунд, устройство может рассчитать свою скорость и истинный пеленг (относительно истинный север ) направления его движения. Часто предпочтительнее измерять направление, в котором фактически движется транспортное средство, а не его курс, то есть направление, в котором указывает его нос. Эти направления могут быть разными, если есть боковой ветер или приливное течение.
Компасы GPS обладают основными преимуществами гирокомпасов. Они определяют истинный север, в отличие от магнитного севера, и на них не влияют возмущения магнитного поля Земли. Кроме того, по сравнению с гирокомпасами они намного дешевле, лучше работают в полярных регионах, менее подвержены механическим вибрациям и гораздо быстрее инициализируются. Однако они зависят от функционирования и связи со спутниками GPS, которые могут быть нарушены электронной атакой или последствиями сильной солнечной бури. Гирокомпасы по-прежнему используются в военных целях (особенно на подводных лодках, где магнитные и GPS-компасы бесполезны), но в гражданских условиях они в значительной степени вытеснены GPS-компасами с магнитными резервными копиями.
Специальные компасы
Стандартный Brunton Geo, обычно используемый геологами
Помимо навигационных компасов, для специальных целей также были разработаны другие специальные компасы. К ним относятся:
- Компас Киблы, который используется мусульманами, чтобы указать направление на Мекку для молитв.
- Оптический или призматический компас с ручным азимутом, чаще всего используемый геодезистами, а также спелеологами, лесниками и геологами. Эти компасы обычно используют капсулу с жидкостным демпфированием и намагниченный плавающий циферблат компаса со встроенным оптическим прицелом, часто снабженным встроенным фотолюминесцентным освещением или подсветкой с питанием от батареи. Используя оптический прицел, такие компасы можно считывать с чрезвычайной точностью при определении пеленга на объект, часто с точностью до долей градуса. Большинство этих компасов предназначены для тяжелых условий эксплуатации, оснащены высококачественными иглами и подшипниками, украшенными драгоценными камнями, а многие приспособлены для установки на штатив для большей точности.
- Желобовые циркуль, вмонтированные в прямоугольную коробку, длина которой часто превышала ширину в несколько раз, датируются несколькими столетиями. Они использовались для топографической съемки, особенно с планшетами.
Ограничения магнитного компаса
Фотография геологического компаса крупным планом
Магнитный компас очень надежен в умеренных широтах, но в географических регионах вблизи магнитных полюсов Земли он становится непригодным для использования. По мере приближения компаса к одному из магнитных полюсов магнитное склонение, разница между направлением на географический север и магнитным севером, становится все больше и больше. В какой-то точке вблизи магнитного полюса компас не будет указывать какое-то конкретное направление, а начнет дрейфовать. Кроме того, стрелка начинает указывать вверх или вниз при приближении к полюсам из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы с плохим пеленгом могут из-за этого застрять и поэтому указывать неправильное направление.
Магнитные компасы подвержены влиянию любых полей, кроме земных. Местная среда может содержать залежи магнитных минералов и искусственные источники, такие как магнитно-резонансные томографы, большие тела из железа или стали, электрические двигатели или сильные постоянные магниты. Любое электропроводящее тело создает собственное магнитное поле, когда по нему проходит электрический ток. Магнитные компасы подвержены ошибкам вблизи таких тел. Некоторые компасы оснащены магнитами, которые можно регулировать для компенсации внешних магнитных полей, что делает компас более надежным и точным.
Компас также подвержен ошибкам, когда компас ускоряется или замедляется в самолете или автомобиле. В зависимости от того, в каком из полушарий Земли находится компас и от того, является ли сила ускорением или замедлением, компас будет увеличивать или уменьшать указанный курс. Компасы, в состав которых входят компенсирующие магниты, особенно подвержены этим ошибкам, поскольку ускорения наклоняют стрелку, приближая или удаляя ее от магнитов.
Еще одна ошибка механического компаса — ошибка поворота. Когда кто-то поворачивает с направления на восток или запад, компас будет отставать от поворота или опережать его. Магнитометры и их заменители, такие как гирокомпасы, более стабильны в таких ситуациях.
Изготовление магнитного компаса
Магнитная стрелка
Магнитный стержень необходим для изготовления компаса. Это может быть создано путем выравнивания железного или стального стержня с магнитным полем Земли, а затем закалки или удара по нему. Однако этот метод создает только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Например, намагниченный стержень можно создать, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом. Этот намагниченный стержень (или магнитная стрелка) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным полем. Затем он помечается, чтобы пользователь мог отличить конец, указывающий на север, от конца, указывающего на юг; в современных традициях северный конец обычно каким-то образом отмечен.
Игольчатое устройство
Если иглу тереть о магнит или другой магнит, игла намагничивается. Когда его вставляют в пробку или кусок дерева и помещают в миску с водой, он становится компасом. Такие устройства повсеместно использовались в качестве компаса до изобретения коробчатого компаса с «сухой» вращающейся стрелкой где-то около 1300 года.
Стрелки компаса
Наручный компас Советской Армии с двойной делением против часовой стрелки: 60° (как у часов) и 360°
Первоначально многие компасы были отмечены только направлением магнитного севера или четырьмя сторонами света (север, юг, восток, запад). Позже они были разделены в Китае на 24, а в Европе на 32 равноотстоящих друг от друга румба по компасу. Таблицу из тридцати двух точек см. В рубриках компаса .
В современную эпоху утвердилась система 360 градусов. Эта система до сих пор используется гражданскими штурманами. Система градусов размещает 360 равноудаленных точек, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В 19некоторые европейские страны вместо этого приняли систему «град» (также называемую градусом или гоном), где прямой угол равен 100 градам, чтобы получить окружность в 400 градусов. Деление градусов на десятые для получения круга в 4000 дециград также использовалось в армиях.
Большинство вооруженных сил переняли французскую систему «millieme». Это приблизительно миллирадиан (6283 на круг), в котором шкала компаса разнесена на 6400 единиц или «милов» для дополнительной точности при измерении углов, наведении артиллерии и т. д. Значение для военных состоит в том, что один угловой мил простирается примерно на один метр на расстоянии одного километра. Императорская Россия использовала систему, полученную путем деления длины окружности на хорды той же длины, что и радиус. Каждое из них было разделено на 100 ячеек, что дало круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно переводимых как «милы». Эта система была принята странами бывшего Варшавского договора (например, Советским Союзом, Восточной Германией), часто против часовой стрелки (см. изображение наручного компаса). Это до сих пор используется в России.
Балансировка компаса (магнитное отклонение)
Поскольку наклон и интенсивность магнитного поля Земли различаются на разных широтах, компасы часто балансируют во время производства, чтобы циферблат или стрелка были выровнены, что устраняет сопротивление стрелки, которое может давать неточные показания. Большинство производителей балансируют стрелки компаса для одной из пяти зон: от зоны 1, охватывающей большую часть Северного полушария, до зоны 5, охватывающей Австралию и южные океаны. Эта индивидуальная балансировка зон предотвращает чрезмерное погружение одного конца стрелки, что может привести к залипанию карты компаса и ложным показаниям.
Некоторые компасы оснащены специальной системой балансировки стрелки, которая точно указывает магнитный север независимо от конкретной магнитной зоны. Другие магнитные компасы имеют небольшой скользящий противовес, установленный на самой стрелке. Этот скользящий противовес, называемый «наездником», можно использовать для уравновешивания стрелки против наклона, вызванного наклоном, если компас перемещается в зону с более высоким или более низким наклоном.
Поправка компаса
Нактоуз со стандартным корабельным компасом с двумя железными шариками, корректирующими влияние ферромагнитных материалов. Этот аппарат выставлен в музее
Как и любое магнитное устройство, компасы подвержены влиянию близлежащих железных материалов, а также сильных локальных электромагнитных сил. Компасы, используемые для навигации по дикой местности, не должны использоваться вблизи объектов из черных металлов или электромагнитных полей (автомобильные электрические системы, автомобильные двигатели, стальные крюки и т. д.), поскольку это может повлиять на их точность. Компасы особенно трудно точно использовать в грузовиках, автомобилях или других механизированных транспортных средствах или рядом с ними, даже если отклонение скорректировано с помощью встроенных магнитов или других устройств. Большое количество черного металла в сочетании с периодическими электрическими полями, вызванными системами зажигания и зарядки автомобиля, обычно приводят к значительным ошибкам компаса.
В море в судовом компасе также необходимо исправлять ошибки, называемые девиацией, вызванные железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть вращается вокруг фиксированной точки, в то время как его курс отмечается путем совмещения с фиксированными точками на берегу. Карта девиации компаса подготовлена так, чтобы штурман мог конвертировать компас и магнитный курс. Компас можно поправить тремя способами. Во-первых, lubber line может быть отрегулирован так, чтобы он был выровнен с направлением, в котором движется корабль, затем влияние постоянных магнитов может быть скорректировано с помощью небольших магнитов, встроенных в корпус компаса. Влияние ферромагнитных материалов в окружении компаса можно скорректировать двумя железными шариками, установленными по обе стороны от нактоуза компаса.
Аналогичный процесс используется для калибровки компаса в легких самолетах авиации общего назначения, при этом карточка отклонения компаса часто устанавливается постоянно над или под магнитным компасом на приборной панели. Электронные компасы Fluxgate могут калиброваться автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным местным отклонением компаса, чтобы указывать истинное направление.
Использование магнитного компаса
Поворот шкалы компаса на карте (D – местное магнитное склонение)
Когда стрелка совмещена с контурной стрелкой на дне капсулы и наложена на нее, цифра в градусах на кольце компаса у указателя направления движения (DOT) указывает магнитный пеленг на цель (гору)
Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 милях от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем скорректировав отклонение и отклонение. Изменение определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы 1914. Девиация относится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные присутствием железа и электрических токов; это можно частично компенсировать тщательным расположением компаса и размещением компенсирующих магнитов под самим компасом. Морякам давно известно, что эти меры не отменяют девиации полностью; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, отобразив результаты. Таким образом, можно было бы создать таблицы поправок, к которым можно было бы обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.
Моряки озабочены очень точными измерениями; однако случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером. За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно, чтобы защититься от ходьбы в направлении, существенно отличающемся от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно плоская и видимость не ухудшается. Тщательно записывая расстояния (время или шаги) и пройденные магнитные азимуты, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас.
Солдат, использующий призматический компас для определения азимута
Навигация по компасу в сочетании с картой ( ассоциация местности ) требует другого метода. Чтобы взять азимут по карте или истинный азимут (азимут, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к пункту назначения с помощью транспортира , край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемым пунктом назначения (некоторые источники рекомендуют физически провести линию). Затем ориентирующие линии в основании циферблата компаса поворачиваются, чтобы выровняться с фактическим или истинным севером, выравнивая их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. В результате истинный пеленг или пеленг по карте можно затем считывать по указателю градуса или линии направления движения (DOT), по которой можно следовать как азимут (курс) к месту назначения. Если требуется магнитный азимут или азимут по компасу , компас необходимо отрегулировать по величине магнитного склонения перед использованием азимута, чтобы и карта, и компас совпадали. В данном примере в качестве цели на карте была выбрана большая гора на втором фото. Некоторые компасы позволяют регулировать шкалу, чтобы компенсировать местное магнитное склонение; при правильной настройке компас будет давать истинный азимут вместо магнитного азимута.
Современный портативный транспортир компас всегда имеет дополнительную стрелку или указатель направления движения (DOT), нанесенный на опорную плиту. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту или убедиться, что объект в поле зрения действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть взято до цели, если она видна (здесь — большая гора). После наведения стрелки DOT на опорной плите на цель компас ориентируют так, чтобы стрелка совпадала с ориентирующей стрелкой в капсуле. Указанный в результате пеленг является магнитным пеленгом на цель. Опять же, если кто-то использует «истинные» или азимуты по карте, а компас не имеет предустановленного, предварительно настроенного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный подшипник в истинный подшипник . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или может быть получено в Интернете на различных сайтах. Если турист шел по правильному пути, исправленный (истинный) пеленг, указанный компасом, должен точно соответствовать истинному пеленгу, полученному ранее по карте.
Смартфон, который можно использовать как компас благодаря магнитометру внутри 9.0003
Компас следует положить на ровную поверхность так, чтобы стрелка опиралась или висела только на подшипнике, слитом с корпусом компаса – при использовании под наклоном стрелка может касаться корпуса компаса и не двигаться свободно, поэтому не точно указывая на магнитный север, давая ошибочные показания. Чтобы убедиться, что стрелка выровнена, внимательно посмотрите на нее и слегка наклоните ее, чтобы убедиться, что стрелка свободно качается из стороны в сторону и не касается ли стрелка корпуса компаса. Если стрелка наклонена в одном направлении, слегка и плавно наклоните компас в противоположном направлении, пока стрелка компаса не станет горизонтально в продольном направлении. Предметы, которых следует избегать рядом с компасом, — это магниты любого типа и любая электроника. Магнитные поля от электроники могут легко повредить стрелку, не давая ей выровняться с магнитными полями Земли, что приведет к неточным показаниям. Естественные магнитные силы Земли значительно слабее, их величина составляет 0,5 Гаусса, а магнитные поля от бытовой электроники могут легко превысить это значение, подавляя стрелку компаса. Воздействие сильных магнитов или магнитных помех иногда может привести к тому, что магнитные полюса стрелки компаса будут различаться или даже меняться местами. При использовании компаса избегайте месторождений, богатых железом, например некоторых горных пород, содержащих магнитные минералы, таких как магнетит. На это часто указывает порода с темной поверхностью и металлическим блеском, не все породы, содержащие магнитные минералы, имеют этот признак. Чтобы увидеть, не создают ли компас помехи скала или область, выйдите из этого места и посмотрите, движется ли стрелка компаса. Если это так, это означает, что область или скала, в которой ранее находился компас, вызывают помехи, и их следует избегать.
Изображения для детей
Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Процитируйте эту статью:
Детские факты о компасе. Энциклопедия Киддла.
Детские факты о компасе
Bild Compass
Компас — это инструмент, используемый для навигации и ориентирования, который показывает направление относительно географических «основных направлений» или «точек». Обычно диаграмма, называемая розой ветров, показывает направления на север, юг, восток и запад на циферблате компаса в виде сокращенных инициалов. При использовании компаса розу можно совместить с соответствующими географическими направлениями, так, например, отметка «N» на розе действительно указывает на север. Часто в дополнение к розе, а иногда и вместо нее, на компасе указываются отметки угла в градусах. Север соответствует нулю градусов, а углы увеличиваются по часовой стрелке, поэтому восток равен 9 градусам.0 градусов, юг — 180, а запад — 270. Эти числа позволяют компасу показывать азимуты или азимуты, которые обычно указываются в этих обозначениях.
Магнитный компас был впервые изобретен в качестве устройства для гадания еще во времена китайской династии Хань (примерно с 206 г. до н.э.), а затем был принят для навигации китайцами династии Сун в 11 веке. Первое использование компаса, зарегистрированное в Западной Европе и исламском мире, произошло примерно в начале 13 века.
Содержимое
- Магнитный компас
- История
- Современные компасы
- Магнитный компас
- Большой компас
- Гирокомпас
- Твердотельные компасы
- Приемники GPS, используемые в качестве компасов
- Специальные компасы
- Ограничения магнитного компаса
- Магнитный компас
- Конструкция магнитного компаса
- Магнитная игла
- Игольчатое устройство
- Направление компаса
- Балансировка компаса (магнитный датчик)
- Коррекция компаса
- Использование магнитного компаса
- Картинки для детей
Магнитный компас
Военный компас, использовавшийся во время Первой мировой войны
Магнитный компас — самый распространенный тип компаса. Он действует как указатель на «магнитный север», местный магнитный меридиан, потому что намагниченная стрелка в его сердце выравнивается с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Магнитное поле оказывает крутящий момент на стрелку, притягивая северный конец или полюс иглы приблизительно к северному магнитному полюсу Земли, а другой тянется к южному магнитному полюсу Земли. Стрелка установлена на шарнире с низким коэффициентом трения, в лучшем случае компаса подшипник драгоценного камня, так что она может легко вращаться. Когда компас удерживается горизонтально, стрелка поворачивается до тех пор, пока через несколько секунд, чтобы колебания затухли, она не заняла свое равновесное положение.
В навигации направления на картах обычно обозначаются относительно географического или истинного севера, направления на географический северный полюс, оси вращения Земли. В зависимости от того, где находится компас на поверхности Земли, угол между истинным севером и магнитным севером, называемый магнитным склонением, может сильно различаться в зависимости от географического положения. Местное магнитное склонение указано на большинстве карт, чтобы можно было сориентировать карту по компасу параллельно истинному северу. Расположение магнитных полюсов Земли медленно меняется со временем, что называется вековыми геомагнитными вариациями. В результате следует использовать карту с самой последней информацией о склонении. Некоторые магнитные компасы включают в себя средства ручной компенсации магнитного склонения, чтобы компас показывал истинное направление.
История
Первые компасы в древнем Китае династии Хань были сделаны из магнетита, естественно намагниченной руды железа. Позже компас использовался для навигации во времена династии Сун в 11 веке. Более поздние компасы были сделаны из железных игл, намагниченных ударами по ним магнитным камнем. Сухие компасы начали появляться около 1300 года в средневековой Европе и исламском мире. В начале 20 века его вытеснил заполненный жидкостью магнитный компас.
Современные компасы
Заполненный жидкостью транспортир или компас для ориентирования со шнурком
Магнитный компас
Современные компасы обычно используют намагниченную стрелку или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (ламповое масло, минеральное масло, уайт-спирит, очищенный керосин или этиловый спирт). общий). В то время как более старые конструкции обычно встраиваются внутрь капсулы, чтобы учесть изменения объема, вызванные температурой или высотой, в некоторых современных жидкостных компасах используются корпуса меньшего размера и/или Обзор Gear: Kasper & Richter Alpin Compass , OceanMountainSky.Com Жидкость внутри капсулы служит для демпфирования движения стрелки, уменьшая время колебаний и повышая стабильность. Ключевые точки компаса, в том числе северный конец стрелки, часто помечаются фосфоресцирующими, фотопрозрачными или самосветящимися материалами, чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении. Поскольку жидкость для заполнения компаса несжимаема под давлением, многие обычные заполненные жидкостью компасы будут точно работать под водой на значительной глубине.
Многие современные компасы включают в себя базовую пластину и транспортир, и их по-разному называют конструкциями «ориентирование», «базовая пластина», «картографический компас» или «транспортир». В этом типе компаса используется отдельная намагниченная стрелка внутри вращающейся капсулы, ориентирующая «коробка» или ворота для совмещения стрелки с магнитным севером, прозрачное основание, содержащее линии ориентации карты, и безель (внешний циферблат), отмеченный в градусах или других единицах. углового измерения. Капсула смонтирована на прозрачной опорной плите, содержащей Индикатор направления движения (DOT) для определения пеленга непосредственно по карте.
Наполненный воздухом компас Cammenga с линзами
Другими особенностями современных компасов для спортивного ориентирования являются картографическая и римская шкалы для измерения расстояний и нанесения положений на карты, светящиеся метки на лицевой стороне или безеле, различные визирные механизмы (зеркало, призма и т. д.) для определения пеленга. удаленных объектов с большей точностью, «глобальные» стрелки для использования в разных полушариях, регулируемое склонение для получения мгновенного истинного пеленга, не прибегая к арифметике, и такие устройства, как инклинометры для измерения уклонов. Спортивное ориентирование также привело к разработке моделей с чрезвычайно быстро оседающими и стабильными иглами для оптимального использования с топографической картой, метод наземной навигации, известный как 9.0063 местная ассоциация .
Вооруженные силы некоторых стран, особенно армия Соединенных Штатов, продолжают выпускать полевые компасы с намагниченными шкалами компаса или карточками вместо игл. Компас с магнитной картой обычно оснащен оптическим, линзовым или призматическим прицелом, который позволяет пользователю считывать пеленг или азимут с карты компаса, одновременно совмещая компас с объективом (см. Фото). В конструкциях компаса с магнитной картой обычно требуется отдельный транспортир, чтобы определять пеленг непосредственно с карты.
В военном линзовом компасе США M-1950 в качестве демпфирующего механизма используется не заполненная жидкостью капсула, а электромагнитная индукция для управления колебаниями намагниченной карты. Конструкция «глубокого колодца» позволяет использовать компас по всему миру с наклоном карты до 8 градусов без снижения точности. Поскольку силы индукции обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, на компасе установлен игольчатый фиксатор для уменьшения износа, приводимый в действие складыванием целика / держателя линзы. Использование заполненных воздухом индукционных компасов с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или быть неточными при отрицательных температурах или в чрезвычайно влажной среде из-за конденсации или попадания воды.
Некоторые военные компасы, такие как военный линзовый компас США M-1950 (Cammenga 3H), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N(T), содержат радиоактивный материал тритий ( 1 H 3 ) и комбинация люминофоров. US M-1950, оснащенный самосветящимся освещением, содержит 120 мКи (милликюри) трития. Назначение трития и люминофоров — обеспечить освещение компаса с помощью радиолюминесцентного тритиевого освещения, которое не требует «зарядки» компаса солнечным или искусственным светом. Однако период полураспада трития составляет всего около 12 лет, поэтому новый компас, содержащий 120 мКи трития, будет содержать только 60, когда ему исполнится 12 лет, 30, когда ему исполнится 24 года, и так далее. Следовательно, подсветка дисплея будет гаснуть.
Морские компасы могут иметь два или более магнита, постоянно прикрепленных к карточке компаса, которая свободно перемещается на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс корабля на карточке компаса. Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румба ), хотя современные компасы отмечаются в градусах, а не в сторонах света. Застекленный ящик (или чаша) содержит подвесной шарнир внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.
Большой компас
Компас для большого пальца слева
Компас для большого пальца — тип компаса, обычно используемый в спортивном ориентировании, в котором первостепенное значение имеют чтение карты и ассоциация с местностью. Следовательно, большинство компасов для большого пальца имеют минимальные отметки градусов или вообще не имеют их и обычно используются только для ориентации карты по магнитному северу. Компасы для большого пальца также часто бывают прозрачными, так что ориентировщик может держать карту в руке с компасом и видеть карту через компас.
Гирокомпас
Гирокомпас подобен гироскопу. Это немагнитный компас, который находит истинный север с помощью быстро вращающегося колеса (с электроприводом) и сил трения, чтобы использовать вращение Земли. Гирокомпасы широко используются на кораблях. Они имеют два основных преимущества перед магнитными компасами:
- они находят истинный север , т. е. направление оси вращения Земли, в отличие от магнитного севера,
- на них не влияет ферромагнитный металл (включая железо, сталь, кобальт, никель и различные сплавы) в корпусе корабля. (Неферромагнитный металл не влияет на компас, хотя на магнитный компас будут влиять любые провода с проходящим по ним электрическим током.)
Большие корабли обычно полагаются на гирокомпас, используя магнитный компас только в качестве резервного. Электронные феррозондовые компасы все чаще используются на небольших судах. Тем не менее, магнитные компасы все еще широко используются, поскольку они могут быть небольшими, использовать простую надежную технологию, сравнительно дешевы, часто проще в использовании, чем GPS, не требуют источника питания и, в отличие от GPS, не зависят от объектов, например. деревья, которые могут блокировать прием электронных сигналов.
Электронные компасы
3-осевой электронный компас AKM8975 от AKM Semiconductor
Небольшие компасы, используемые в часах, мобильных телефонах и других электронных устройствах, представляют собой полупроводниковые компасы, обычно состоящие из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора. Часто устройство представляет собой дискретный компонент, который выдает либо цифровой, либо аналоговый сигнал, пропорциональный его ориентации. Этот сигнал интерпретируется контроллером или микропроцессором и либо используется внутри, либо отправляется на дисплей. Датчик использует тщательно откалиброванную внутреннюю электронику для измерения отклика устройства на магнитное поле Земли.
Приемники GPS, используемые в качестве компасов
Приемники GPS, использующие две или более антенны, установленные отдельно и смешивающие данные с блоком инерциального движения (IMU), теперь могут достигать точности курса 0,02 ° и иметь время запуска в секундах, а не в часах для систем гирокомпасов. . Устройства точно определяют положения (широты, долготы и высоты) антенн на Земле, по которым можно вычислить стороны света. Созданные в первую очередь для морского и авиационного применения, они также могут определять тангаж и качку судов. Небольшие портативные GPS-приемники только с одной антенной также могут определять направления, если они перемещаются, даже если только со скоростью пешехода. Точно определяя свое положение на Земле с интервалом в несколько секунд, устройство может рассчитать свою скорость и истинный пеленг (относительно истинный север ) направления его движения. Часто предпочтительнее измерять направление, в котором фактически движется транспортное средство, а не его курс, то есть направление, в котором указывает его нос. Эти направления могут быть разными, если есть боковой ветер или приливное течение.
Компасы GPS обладают основными преимуществами гирокомпасов. Они определяют истинный север, в отличие от магнитного севера, и на них не влияют возмущения магнитного поля Земли. Кроме того, по сравнению с гирокомпасами они намного дешевле, лучше работают в полярных регионах, менее подвержены механическим вибрациям и гораздо быстрее инициализируются. Однако они зависят от функционирования и связи со спутниками GPS, которые могут быть нарушены электронной атакой или последствиями сильной солнечной бури. Гирокомпасы по-прежнему используются в военных целях (особенно на подводных лодках, где магнитные и GPS-компасы бесполезны), но в гражданских условиях они в значительной степени вытеснены GPS-компасами с магнитными резервными копиями.
Специальные компасы
Стандартный Brunton Geo, обычно используемый геологами
Помимо навигационных компасов, для специальных целей также были разработаны другие специальные компасы. К ним относятся:
- Компас Киблы, который используется мусульманами, чтобы указать направление на Мекку для молитв.
- Оптический или призматический компас с ручным азимутом, чаще всего используемый геодезистами, а также спелеологами, лесниками и геологами. Эти компасы обычно используют капсулу с жидкостным демпфированием и намагниченный плавающий циферблат компаса со встроенным оптическим прицелом, часто снабженным встроенным фотолюминесцентным освещением или подсветкой с питанием от батареи. Используя оптический прицел, такие компасы можно считывать с чрезвычайной точностью при определении пеленга на объект, часто с точностью до долей градуса. Большинство этих компасов предназначены для тяжелых условий эксплуатации, оснащены высококачественными иглами и подшипниками, украшенными драгоценными камнями, а многие приспособлены для установки на штатив для большей точности.
- Желобовые циркуль, вмонтированные в прямоугольную коробку, длина которой часто превышала ширину в несколько раз, датируются несколькими столетиями. Они использовались для топографической съемки, особенно с планшетами.
Ограничения магнитного компаса
Фотография геологического компаса крупным планом
Магнитный компас очень надежен в умеренных широтах, но в географических регионах вблизи магнитных полюсов Земли он становится непригодным для использования. По мере приближения компаса к одному из магнитных полюсов магнитное склонение, разница между направлением на географический север и магнитным севером, становится все больше и больше. В какой-то точке вблизи магнитного полюса компас не будет указывать какое-то конкретное направление, а начнет дрейфовать. Кроме того, стрелка начинает указывать вверх или вниз при приближении к полюсам из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы с плохим пеленгом могут из-за этого застрять и поэтому указывать неправильное направление.
Магнитные компасы подвержены влиянию любых полей, кроме земных. Местная среда может содержать залежи магнитных минералов и искусственные источники, такие как магнитно-резонансные томографы, большие тела из железа или стали, электрические двигатели или сильные постоянные магниты. Любое электропроводящее тело создает собственное магнитное поле, когда по нему проходит электрический ток. Магнитные компасы подвержены ошибкам вблизи таких тел. Некоторые компасы оснащены магнитами, которые можно регулировать для компенсации внешних магнитных полей, что делает компас более надежным и точным.
Компас также подвержен ошибкам, когда компас ускоряется или замедляется в самолете или автомобиле. В зависимости от того, в каком из полушарий Земли находится компас и от того, является ли сила ускорением или замедлением, компас будет увеличивать или уменьшать указанный курс. Компасы, в состав которых входят компенсирующие магниты, особенно подвержены этим ошибкам, поскольку ускорения наклоняют стрелку, приближая или удаляя ее от магнитов.
Еще одна ошибка механического компаса — ошибка поворота. Когда кто-то поворачивает с направления на восток или запад, компас будет отставать от поворота или опережать его. Магнитометры и их заменители, такие как гирокомпасы, более стабильны в таких ситуациях.
Изготовление магнитного компаса
Магнитная стрелка
Магнитный стержень необходим для изготовления компаса. Это может быть создано путем выравнивания железного или стального стержня с магнитным полем Земли, а затем закалки или удара по нему. Однако этот метод создает только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Например, намагниченный стержень можно создать, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом. Этот намагниченный стержень (или магнитная стрелка) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным полем. Затем он помечается, чтобы пользователь мог отличить конец, указывающий на север, от конца, указывающего на юг; в современных традициях северный конец обычно каким-то образом отмечен.
Игольчатое устройство
Если иглу тереть о магнит или другой магнит, игла намагничивается. Когда его вставляют в пробку или кусок дерева и помещают в миску с водой, он становится компасом. Такие устройства повсеместно использовались в качестве компаса до изобретения коробчатого компаса с «сухой» вращающейся стрелкой где-то около 1300 года.
Стрелки компаса
Наручный компас Советской Армии с двойной делением против часовой стрелки: 60° (как у часов) и 360°
Первоначально многие компасы были отмечены только направлением магнитного севера или четырьмя сторонами света (север, юг, восток, запад). Позже они были разделены в Китае на 24, а в Европе на 32 равноотстоящих друг от друга румба по компасу. Таблицу из тридцати двух точек см. В рубриках компаса .
В современную эпоху утвердилась система 360 градусов. Эта система до сих пор используется гражданскими штурманами. Система градусов размещает 360 равноудаленных точек, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В 19некоторые европейские страны вместо этого приняли систему «град» (также называемую градусом или гоном), где прямой угол равен 100 градам, чтобы получить окружность в 400 градусов. Деление градусов на десятые для получения круга в 4000 дециград также использовалось в армиях.
Большинство вооруженных сил переняли французскую систему «millieme». Это приблизительно миллирадиан (6283 на круг), в котором шкала компаса разнесена на 6400 единиц или «милов» для дополнительной точности при измерении углов, наведении артиллерии и т. д. Значение для военных состоит в том, что один угловой мил простирается примерно на один метр на расстоянии одного километра. Императорская Россия использовала систему, полученную путем деления длины окружности на хорды той же длины, что и радиус. Каждое из них было разделено на 100 ячеек, что дало круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно переводимых как «милы». Эта система была принята странами бывшего Варшавского договора (например, Советским Союзом, Восточной Германией), часто против часовой стрелки (см. изображение наручного компаса). Это до сих пор используется в России.
Балансировка компаса (магнитное отклонение)
Поскольку наклон и интенсивность магнитного поля Земли различаются на разных широтах, компасы часто балансируют во время производства, чтобы циферблат или стрелка были выровнены, что устраняет сопротивление стрелки, которое может давать неточные показания. Большинство производителей балансируют стрелки компаса для одной из пяти зон: от зоны 1, охватывающей большую часть Северного полушария, до зоны 5, охватывающей Австралию и южные океаны. Эта индивидуальная балансировка зон предотвращает чрезмерное погружение одного конца стрелки, что может привести к залипанию карты компаса и ложным показаниям.
Некоторые компасы оснащены специальной системой балансировки стрелки, которая точно указывает магнитный север независимо от конкретной магнитной зоны. Другие магнитные компасы имеют небольшой скользящий противовес, установленный на самой стрелке. Этот скользящий противовес, называемый «наездником», можно использовать для уравновешивания стрелки против наклона, вызванного наклоном, если компас перемещается в зону с более высоким или более низким наклоном.
Поправка компаса
Нактоуз со стандартным корабельным компасом с двумя железными шариками, корректирующими влияние ферромагнитных материалов. Этот аппарат выставлен в музее
Как и любое магнитное устройство, компасы подвержены влиянию близлежащих железных материалов, а также сильных локальных электромагнитных сил. Компасы, используемые для навигации по дикой местности, не должны использоваться вблизи объектов из черных металлов или электромагнитных полей (автомобильные электрические системы, автомобильные двигатели, стальные крюки и т. д.), поскольку это может повлиять на их точность. Компасы особенно трудно точно использовать в грузовиках, автомобилях или других механизированных транспортных средствах или рядом с ними, даже если отклонение скорректировано с помощью встроенных магнитов или других устройств. Большое количество черного металла в сочетании с периодическими электрическими полями, вызванными системами зажигания и зарядки автомобиля, обычно приводят к значительным ошибкам компаса.
В море в судовом компасе также необходимо исправлять ошибки, называемые девиацией, вызванные железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть вращается вокруг фиксированной точки, в то время как его курс отмечается путем совмещения с фиксированными точками на берегу. Карта девиации компаса подготовлена так, чтобы штурман мог конвертировать компас и магнитный курс. Компас можно поправить тремя способами. Во-первых, lubber line может быть отрегулирован так, чтобы он был выровнен с направлением, в котором движется корабль, затем влияние постоянных магнитов может быть скорректировано с помощью небольших магнитов, встроенных в корпус компаса. Влияние ферромагнитных материалов в окружении компаса можно скорректировать двумя железными шариками, установленными по обе стороны от нактоуза компаса.
Аналогичный процесс используется для калибровки компаса в легких самолетах авиации общего назначения, при этом карточка отклонения компаса часто устанавливается постоянно над или под магнитным компасом на приборной панели. Электронные компасы Fluxgate могут калиброваться автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным местным отклонением компаса, чтобы указывать истинное направление.
Использование магнитного компаса
Поворот шкалы компаса на карте (D – местное магнитное склонение)
Когда стрелка совмещена с контурной стрелкой на дне капсулы и наложена на нее, цифра в градусах на кольце компаса у указателя направления движения (DOT) указывает магнитный пеленг на цель (гору)
Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 милях от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем скорректировав отклонение и отклонение. Изменение определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы 1914. Девиация относится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные присутствием железа и электрических токов; это можно частично компенсировать тщательным расположением компаса и размещением компенсирующих магнитов под самим компасом. Морякам давно известно, что эти меры не отменяют девиации полностью; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, отобразив результаты. Таким образом, можно было бы создать таблицы поправок, к которым можно было бы обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.
Моряки озабочены очень точными измерениями; однако случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером. За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно, чтобы защититься от ходьбы в направлении, существенно отличающемся от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно плоская и видимость не ухудшается. Тщательно записывая расстояния (время или шаги) и пройденные магнитные азимуты, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас.
Солдат, использующий призматический компас для определения азимута
Навигация по компасу в сочетании с картой ( ассоциация местности ) требует другого метода. Чтобы взять азимут по карте или истинный азимут (азимут, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к пункту назначения с помощью транспортира , край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемым пунктом назначения (некоторые источники рекомендуют физически провести линию). Затем ориентирующие линии в основании циферблата компаса поворачиваются, чтобы выровняться с фактическим или истинным севером, выравнивая их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. В результате истинный пеленг или пеленг по карте можно затем считывать по указателю градуса или линии направления движения (DOT), по которой можно следовать как азимут (курс) к месту назначения. Если требуется магнитный азимут или азимут по компасу , компас необходимо отрегулировать по величине магнитного склонения перед использованием азимута, чтобы и карта, и компас совпадали. В данном примере в качестве цели на карте была выбрана большая гора на втором фото. Некоторые компасы позволяют регулировать шкалу, чтобы компенсировать местное магнитное склонение; при правильной настройке компас будет давать истинный азимут вместо магнитного азимута.
Современный портативный транспортир компас всегда имеет дополнительную стрелку или указатель направления движения (DOT), нанесенный на опорную плиту. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту или убедиться, что объект в поле зрения действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть взято до цели, если она видна (здесь — большая гора). После наведения стрелки DOT на опорной плите на цель компас ориентируют так, чтобы стрелка совпадала с ориентирующей стрелкой в капсуле. Указанный в результате пеленг является магнитным пеленгом на цель. Опять же, если кто-то использует «истинные» или азимуты по карте, а компас не имеет предустановленного, предварительно настроенного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный подшипник в истинный подшипник . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или может быть получено в Интернете на различных сайтах. Если турист шел по правильному пути, исправленный (истинный) пеленг, указанный компасом, должен точно соответствовать истинному пеленгу, полученному ранее по карте.
Смартфон, который можно использовать как компас благодаря магнитометру внутри 9.0003
Компас следует положить на ровную поверхность так, чтобы стрелка опиралась или висела только на подшипнике, слитом с корпусом компаса – при использовании под наклоном стрелка может касаться корпуса компаса и не двигаться свободно, поэтому не точно указывая на магнитный север, давая ошибочные показания. Чтобы убедиться, что стрелка выровнена, внимательно посмотрите на нее и слегка наклоните ее, чтобы убедиться, что стрелка свободно качается из стороны в сторону и не касается ли стрелка корпуса компаса. Если стрелка наклонена в одном направлении, слегка и плавно наклоните компас в противоположном направлении, пока стрелка компаса не станет горизонтально в продольном направлении. Предметы, которых следует избегать рядом с компасом, — это магниты любого типа и любая электроника. Магнитные поля от электроники могут легко повредить стрелку, не давая ей выровняться с магнитными полями Земли, что приведет к неточным показаниям. Естественные магнитные силы Земли значительно слабее, их величина составляет 0,5 Гаусса, а магнитные поля от бытовой электроники могут легко превысить это значение, подавляя стрелку компаса. Воздействие сильных магнитов или магнитных помех иногда может привести к тому, что магнитные полюса стрелки компаса будут различаться или даже меняться местами. При использовании компаса избегайте месторождений, богатых железом, например некоторых горных пород, содержащих магнитные минералы, таких как магнетит. На это часто указывает порода с темной поверхностью и металлическим блеском, не все породы, содержащие магнитные минералы, имеют этот признак. Чтобы увидеть, не создают ли компас помехи скала или область, выйдите из этого места и посмотрите, движется ли стрелка компаса. Если это так, это означает, что область или скала, в которой ранее находился компас, вызывают помехи, и их следует избегать.
Изображения для детей
Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Процитируйте эту статью:
Детские факты о компасе. Энциклопедия Киддла.
Интересные факты о компасе | Just Fun Facts
Компас — это устройство, используемое для определения направления на поверхности земли с помощью магнитного указателя, который выравнивается с магнитным полем Земли.
Он обычно состоит из намагниченной стрелки или другого элемента , такого как карта компаса или компасная роза, которая может поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным севером.
Компасы часто показывают углы в градусах : север соответствует 0°, а углы увеличиваются по часовой стрелке, поэтому восток равен 90°, юг — 180°, а запад — 270°. Эти числа позволяют компасу показывать азимуты или азимуты, которые обычно указываются в градусах. Если известно локальное отклонение между магнитным севером и истинным севером, то направление магнитного севера также дает направление истинного севера.
Компас является одним из самых важных инструментов для навигации .
Причина, по которой магнитные компасы работают именно так, заключается в том, что сама Земля действует как огромный стержневой магнит с полем север-юг, которое заставляет свободно движущиеся магниты принимать одинаковую ориентацию. Направление магнитного поля Земли не совсем параллельно оси север-юг земного шара, но достаточно близко, чтобы неисправленный компас был достаточно хорошим ориентиром. Неточность, известная как вариация (или склонение), изменяется по величине от точки к точке на Земле. Отклонение стрелки компаса из-за местных магнитных воздействий называется девиацией.
Самым старым и наиболее известным типом компаса является магнитный компас , который используется в различных формах на самолетах, кораблях и наземных транспортных средствах, а также геодезистами.
Магнитные компасы бывают разных видов . Самыми простыми являются портативные компасы для случайных походов. Магнитные компасы могут иметь дополнительные функции, такие как лупы для использования с картами, призму или зеркало, которое позволяет вам видеть ландшафт, следуя показаниям компаса, или маркировку шрифтом Брайля для слабовидящих. Самые сложные компасы — это сложные устройства на кораблях или самолетах, которые могут рассчитывать и корректировать движение, изменение и отклонение.
Китайцы изобрели первый компас еще в 3 веке до н.э. , а затем разработали первый магнитный компас в 11 веке н. э. – с использованием магнитного камня. Внедрение магнитных компасов стало картографической революцией, буквально изменив «направление» картографирования. – возможность создания карт на основе непосредственного наблюдения с помощью прибора.
Изобретение компаса позволило определять курс, когда небо было пасмурным или туманным, а ориентиры не были видны. Это позволило мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, расширив морскую торговлю и способствуя развитию Эпоха Великих географических открытий .
Первое использование компаса в Западной Европе и Исламском мире было зарегистрировано в около 1190 .
Александр Неккам сообщил об использовании магнитного компаса для района Ла-Манша в текстах De utensilibus и De naturis rerum, написанных между 1187 и 1202 годами, после того, как он вернулся в Англию из Франции и до входа в августинское аббатство. в Сайренчестере.
В Средиземном море появление компаса, сначала известного только как намагниченный указатель, плавающий в чаше с водой, шло рука об руку с усовершенствованием методов счисления пути и развитием карт-портоланов, что привело к более навигация в зимние месяцы во второй половине 13 века. В то время как практика с древних времен заключалась в том, чтобы сокращать морские путешествия в период с октября по апрель, отчасти из-за отсутствия надежного ясного неба во время средиземноморской зимы, продление сезона плавания привело к постепенному, но устойчивому увеличению судоходства. около 1290 парусный сезон может начаться в конце января или февраля и закончиться в декабре. Дополнительные несколько месяцев имели большое экономическое значение. Например, это позволило венецианским конвоям совершать два кругосветных рейса в год в Левант вместо одного.
К 15 веку исследователи поняли, что «север», указанный компасом, не совпадает с истинным географическим севером Земли. Это несоответствие между магнитным севером и истинным севером называется вариацией (моряками или лоцманами) или магнитным склонением (наземными навигаторами) и варьируется в зависимости от местоположения. Вариация незначительна при использовании магнитных компасов вблизи экватора, но ближе к Северному и Южному полюсам разница намного больше и может отклониться от курса на много километров. Навигаторы должны корректировать свои показания компаса с учетом изменений.
В 1745 Гоуин Найт , английский изобретатель, разработал метод намагничивания стали таким образом, чтобы она сохраняла свою намагниченность в течение длительных периодов времени; его улучшенная стрелка компаса имела форму стержня и была достаточно большой, чтобы иметь колпачок, с помощью которого ее можно было установить на ось. Широко использовался компас рыцаря.
До середины XIX века мореплаватели использовали как компасы с сухой карточкой , у которых стрелка вращалась в воздухе, так и компасы с жидкостью , в котором игла поворачивалась в воде или другой жидкости. Сухие компасы легко ломались при ударах и вибрациях, в то время как жидкостные компасы имели тенденцию протекать и их было трудно ремонтировать. В 1862 году усовершенствования конструкции жидкостных компасов быстро сделали компас с сухой карточкой устаревшим для использования на море. К началу Первой мировой войны британская армия использовала жидкостные компасы на суше, и жидкостные компасы по-прежнему являются стандартом лучших ручных магнитных компасов.
Детские факты о компасе | KidzSearch.com
Эта страница посвящена навигационному инструменту. Инструмент для рисования см. в разделе Компас (черчение) .
Жидкостный компас
Чертежный компас
Компас — это навигационный инструмент, использующий магнетизм. На нем есть стрелка, указывающая в направлении Северного магнитного полюса. Компас очень полезен для навигации по океанам и пустыням или другим местам, где мало ориентиров.
Первый компас был изобретен древними китайцами во времена династии Хань. Это был большой магнитный предмет, похожий на ложку, сделанный из магнетитовой руды, установленный на квадратной бронзовой пластине. [1]
Направления
Компасная роза, показывающая обычно отмеченные направления.
# | Точка компаса | Сокр. | Традиционная ветровая точка | Самый низкий | Средний | Высшее |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Север | Н | Трамонтана | 0,00° | 5,62° | |
2 | с севера на восток | НБЭ | Qto Tramontana verso Greco | 5,63° | 11,25° | 16,87° |
3 | Северо-северо-восток | ССВ | Греко-Трамонтана | 16,88° | 22,50° | 28,12° |
4 | Северо-восток на север | НЕБН | Qto Greco verso Tramontana | 28,13° | 33,75° | 39,37° |
5 | Северо-восток | СВ | Греко | 39,38° | 45,00° | 50,62° |
6 | Северо-восток на восток | НЕБЭ | Qto Greco verso Levante | 50,63° | 56,25° | 61,87° |
7 | восток-северо-восток | ВСВ | Греко-Леванте | 61,88° | 67,50° | 73,12° |
8 | с востока на север | ЭбН | Qto Levante verso Greco | 73,13° | 78,75° | 84,37° |
9 | Восток | Э | Леванте | 84,38° | 90,00° | 95,62° |
10 | 909:00 с востока на югЭбС | Qto Levante оборотная сторона Scirocco | 95,63° | 101,25° | 106,87° | |
11 | восток-юго-восток | восток | Леванте-Сирокко | 106,88° | 112,50° | 118,12° |
12 | Юго-восток на восток | ЮВЕ | Qto Scirocco версо Леванте | 118,13° | 123,75° | 129,37° |
13 | Юго-Восток | ЮВ | Сирокко | 129,38° | 135,00° | 140,62° |
14 | Юго-восток на юг | СЭбС | Qto Scirocco версо Остро | 140,63° | 146,25° | 151,87° |
15 | Юго-юго-восток | ССЭ | Остро-Сирокко | 151,88° | 157,50° | 163,12° |
16 | с юга на восток | СбЭ | Qto Ostro verso Scirocco | 163,13° | 168,75° | 174,37° |
17 | Южный | С | Остро | 174,38° | 180,00° | 185,62° |
18 | С юга на запад | СбВ | Qto Ostro verso Libeccio | 185,63° | 191,25° | 196,87° |
19 | Юго-юго-запад | СШВ | Остро-Либеччо | 196,88° | 202,50° | 208,12° |
20 | Юго-запад югом | SWbS | Qto Libeccio verso Ostro | 208,13° | 213,75° | 219,37° |
21 | Юго-Западный | SW | Либеччо | 219,38° | 225,00° | 230,62° |
22 | Юго-запад через запад | SWbW | Qto Libeccio verso Ponente | 230,63° | 236,25° | 241,87° |
23 | Запад-юго-запад | Западный Южный Уэльс | Поненте-Либеччо | 241,88° | 247,50° | 253,12° |
24 | с запада на юг | СБС | Qto Ponente verso Libeccio | 253,13° | 258,75° | 264,37° |
25 | Запад | Вт | Поненте | 264,38° | 270,00° | 275,62° |
26 | Запад на север | ВбН | Qto Ponente verso Маэстро | 275,63° | 281,25° | 286,87° |
27 | Запад-северо-запад | ЗСЗ | Маэстро-Поненте | 286,88° | 292,50° | 298,12° |
28 | Северо-запад через запад | СЗбЗ | Qto Maestro verso Ponente | 298,13° | 303,75° | 309,37° |
29 | Северо-запад | СЗ | Маэстро | 309,38° | 315,00° | 320,62° |
30 | Северо-запад на север | СЗбН | Qto Maestro verso Tramontana | 320,63° | 326,25° | 331,87° |
31 | 909:00 Северо-северо-западСЗ | Маэстро-Трамонтана | 331,88° | 337,50° | 343,12° | |
32 | С севера на запад | НбВ | Qto Tramontana verso Maestro | 343,13° | 348,75° | 354,37° |
1 | Север | Н | Трамонтана | 354,38° | 360,00° |
Связанные страницы
- Gyrocompass
Ссылки
Compass
от Academic Kids
Compass
A Compass (OR MARINER’s Temproder) — это Compass ). Найти Compass (OR MARINER’s Pronting’s ). Он состоит из намагниченного указателя, который может точно выравниваться с магнитным полем Земли. Компас показывает известное ориентирное направление, которое очень помогает в навигации. Стороны света север, юг, восток и запад. Компас можно использовать в сочетании с часами и секстантом, чтобы обеспечить очень точную навигацию. Это устройство значительно улучшило морскую торговлю, сделав путешествия более безопасными и эффективными.
Компас может быть любым магнитным устройством, использующим стрелку для указания направления магнитного севера магнитосферы планеты. Любой инструмент с намагниченным стержнем или стрелкой, свободно вращающейся на оси и указывающей в северном и южном направлениях, можно считать компасом. Циферблат компаса представляет собой небольшой карманный компас с солнечными часами. Вариационный компас модели модели представляет собой специфический инструмент тонкой конструкции. Он используется при наблюдении за вариациями иглы. Гирокомпас или астрокомпас также можно использовать для определения истинного севера.
Содержимое |
1 История навигационного компаса 2 Конструкция простого компаса 3 Современные навигационные компасы 4 Твердотельные компасы 5 Поправка по компасу 6 румбов |
История навигационного компаса
Первоначально компасы использовались в геомантии в Древнем Китае. Первое известное использование магнитного поля Земли таким образом произошло в древнем Китае в качестве зрелища. Стрелы бросали так же, как игральные кости. Эти намагниченные стрелки указывали на север, производя впечатление на публику. Самая ранняя запись об использовании магнитного магнита в качестве ориентира была в китайской книге 4-го века: «Книга Мастера Долины Дьявола».
«Очерки о бассейне снов», написанные ученым династии Сун Шэнь Куа в 1086 году нашей эры, содержали подробное описание того, как геомант намагничивает иглу, натирая ее кончик магнитным камнем, и подвешивает магнитную иглу на одном отрезке шелка с небольшим количеством воска. прикреплен к центру иглы. Шэнь Куа заметил, что игла несколько раз готовилась таким образом. указывал на юг, иногда указывал на север.
Самая ранняя запись об использовании компаса в навигации была в книге Чжу Юя «Пинчжоу Кэ Тан» («Застольные беседы в Пинчжоу») 1117 г. н.э.
- Мореплаватель знает географию, ночью смотрит на звезды, днем смотрит на солнце; когда темно и облачно, он смотрит на компас
Справочник пилота по компасу под названием Shun Feng Xiang Song (Попутный ветер для сопровождения) в Оксфордской Бодлеанской библиотеке содержит подробные сведения об использовании компаса в навигации.
Морской навигационный компас
Знания о компасе распространились по суше через арабские страны, а затем в Европу в конце 12 века. Около 1358 года есть рассказ об английском монахе Николае Линнском, который служил мореплавателем благодаря своей компетентности и знанию «магнитного компаса». (См. Inventio Fortunata.)
До появления компаса ориентироваться на море в основном приходилось с помощью астронавигации, в некоторых местах дополняя ее зондированием. Трудности возникали там, где море было слишком глубоким для промеров, а условия постоянно были пасмурными или туманными. Таким образом, компас не везде был одинаково полезен. Например, арабы обычно могли полагаться на ясное небо при плавании в Персидском заливе и Индийском океане (а также на предсказуемый характер муссонов). Это может частично объяснить их относительно позднее принятие компаса. Моряки на относительно мелководье Балтийского моря широко использовали промеры.
В Средиземноморье, однако, с древних времен было принято сокращать морские путешествия в период с октября по апрель, отчасти из-за отсутствия надежного ясного неба во время средиземноморской зимы (и во многом море слишком глубоко для зондирования). С усовершенствованием методов точного счисления и разработкой лучших карт ситуация изменилась во второй половине 13 века. Примерно к 1290 году навигационный сезон мог начаться в конце января или февраля и закончиться в декабре. Дополнительные несколько месяцев имели большое экономическое значение; например, это позволило венецианским конвоям совершать два рейса в восточное Средиземноморье туда и обратно в год вместо одного.
Примерно в то же время увеличилось движение между Средиземноморьем и Северной Европой, и одним из факторов может быть то, что компас сделал пересечение Бискайского залива более безопасным и легким.
Изготовление простого компаса
Требуется магнитный стержень. Это может быть создано путем выравнивания железного или стального стержня с магнитным полем Земли, а затем закалки или удара по нему. Однако этот метод создает только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Этот намагниченный стержень (или магнитная стрелка) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным полем. Затем он помечается, чтобы пользователь мог отличить конец, указывающий на север, от конца, указывающего на юг; в современных традициях северный конец обычно каким-то образом отмечен, часто окрашен в красный цвет.
Современные навигационные компасы
Современные навигационные компасы содержат намагниченную стрелку внутри заполненной жидкостью капсулы; жидкость заставляет стрелку быстро останавливаться, а не колебаться вперед и назад вокруг магнитного севера. Другими особенностями, характерными для современных портативных компасов, являются опорная плита с линейками для измерения расстояний на картах, вращающийся безель для измерения пеленга удаленных объектов и визирное зеркало, которое позволяет пользователю одновременно видеть стрелку компаса и удаленный объект.
Морские компасы могут иметь две или более магнитных стрелок, постоянно прикрепленных к карточке компаса. Они свободно перемещаются на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или маленькой фиксированной стрелкой, указывает курс корабля на карточке компаса.
Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румб с), хотя современные компасы отмечаются в градусах, а не в сторонах света. Застекленный ящик (или чаша) содержит подвесной шарнир внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.
Крупные корабли обычно полагаются на гирокомпас, а не на магнитный компас для навигации, а на небольших судах все чаще используются электронные феррозондовые компасы.
Твердотельные компасы
Небольшие компасы, используемые в часах и других электронных устройствах, представляют собой твердотельные электронные устройства, обычно состоящие из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора. С помощью тригонометрии рассчитывается правильный курс относительно компаса.
Поправка компаса
- Основная статья магнитное отклонение
Корабельный компас должен быть исправлен на ошибки, называемые девиацией компаса, вызванные железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть вращается вокруг фиксированной точки, в то время как его курс отмечается путем совмещения с фиксированными точками на берегу. Карта девиации компаса подготовлена так, чтобы штурман мог конвертировать компас и магнитный курс. Компас можно поправить тремя способами. Во-первых, lubber line может быть отрегулирован так, чтобы он был выровнен с направлением, в котором движется корабль, затем влияние постоянных магнитов может быть скорректировано с помощью небольших магнитов, встроенных в корпус компаса. Влияние неферромагнитных материалов может быть скорректировано двумя железными шариками, установленными по обе стороны от наксессуара компаса. График отклонения компаса можно понять с помощью ряда Фурье. Компасы Fluxgate могут быть откалиброваны автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным местным изменением компаса, чтобы указать истинное направление.
Стрелки компаса
Основная статья : Укладка компаса
Карта компаса моряка разделена на тридцать две точки, расположенные на равном расстоянии друг от друга.