Магнитный компас - это навигационный прибор, используемый для определения сторон света за счет ориентирования магнитной стрелки вдоль магнитных линий Земли.
История изобретения и какими были старинные компасы
1️⃣ История гласит, что впервые компас появился во время правления китайской династии Сун ввиду необходимости ориентирования в пустыне.
Описан он был китайским философом Хэнь Фэй-Цзы в III веке до н.э. следующим образом:
Шарообразная разливательная ложка из магнетита с тонким черенком, тщательно отполированная в выпуклой части, устанавливается этой самой частью на отполированную пластину из дерева или меди таким образом, чтобы черенок с пластиной не соприкасались. Сама же ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания. На пластине обозначены стороны света в виде знаков зодиака. Толчком черенка, ложку приводили во вращение; останавливалась ложка черенком точно на юг.
2️⃣ Далее, в XI веке в Китае появилась плавающая стрелка для компаса, изготовленная из искусственного магнита. Как правило, изделие было в форме 🐟 рыбки. Эта рыбка опускалась в наполненный водой сосуд, где она, в свободном плавании, направляла голову на юг. Такие плавающие компасы устанавливались на носу или корме китайских 🚢 кораблей.
3️⃣ В таком виде компас в XII веке дошел до арабов, а до европейцев – в начале XIII века: сначала “плавающая игла” была перенята итальянскими моряками, затем испанцами, португальцами, французами, а позднее – немцами и англичанами.
К тому моменту компас уже выглядел как намагниченная иголка и деревянный брусок, плавающие в сосуде с водой. Позднее его стали накрывать стеклом, чтобы защитить от ветра.
4️⃣ А уже в середине XVI века стали использовать бумажный круг, а в середине его – размещенную на острие магнитную стрелку.
5️⃣ Итальянец Флавио Джойя ощутимо модифицировал вид компаса в начале XIV века. Теперь это была магнитная стрелка, надетая на вертикальную шпильку, что обеспечивало лучшее вращение.
Более того, Джойя предложил разделение круга компаса на 16 румбов, чтобы было возможно определение и других сторон света, а не только севера и юга. Именно этот вариант компаса стал прототипом современного устройства.
Поскольку в античные времена центром обитаемого мира считалось Средиземное море, а картографы наибольшее внимание посвящали территориям, расположенным к северу от моря, верх карт был ориентирован на север.
Между тем, на китайских картах сверху располагался юг, а на арабских — восток. Античная традиция вернулась лишь в XV веке, но уже утвердила и распространила компасы со стрелкой, указывающей именно на север.
Виды компасов
На сегодняшний день компасы можно классифицировать по нескольким критериям:
🔸 По типу устройства:
- механические: компасы с намагниченной металлической стрелкой, указывающей в направлении севера;
- гироскопические: компасы с гироскопом в основании. Это более точные приборы, поскольку их стрелка направляется не на магнитный полюс, а на настоящий, географический. Именно поэтому на воздушных и морских суднах чаще используются гироскопические компасы;
- электронные: оснащены процессором, дисплеем и другими электронными компонентами. В зависимости от модели, могут отображать не только направление, но и другую информацию. Среди электронных компасов также выделяют радио компасы,но с появлением системы навигации GPS их применяют все реже.
🔸 По назначению:
- туристические: как правило, это круглая коробка (чаще всего из пластмассы) с магнетизированной стрелкой, вращающейся в центре. Зачастую оснащены и другими дополнительными устройствами, как, например, термометр;
- военные: схожие с туристическими, но в обязательном порядке оснащены линейкой, визирным приспособлением, увеличительной линзой. Такие компасы изготавливаются из металла и обладают большей точностью, чем туристические;
- геологические: приборы оснащены также полулимбом и клинометром;
- астрономические: помогают находить стороны света при помощи звезд и светил. Прибор характеризуется высокой точностью, но едва ли может быть полезен в дневное время;
- компас буссоль: используется в геодезии, а также для наведения артиллерийского орудия при атаках.
Виды креплений для компасов
Выбор крепежа для компаса целиком и полностью зависит от предпочтений владельца и от назначения использования прибора.
🔸 Существуют следующие опции:
- шнурок, лента или цепочка для ношения компаса на шее;
- наручный ремень, с помощью которого компас можно носить как наручные часы;
- карабин;
- брелочное крепление; порой вместо металлического кольца встречается небольшой шнурок;
- карманный вариант ношения компаса, то есть без крепежа.
💡 Как устроен современный компас
Разумеется, современный компас может быть оснащен множеством дополнительных деталей или устройств.
🔸 Тем не менее, в обязательном порядке он состоит из:
- Металлического или пластикового корпуса с прозрачной верхней крышкой, что защищает устройство от ветра, влаги, ударов и других неблагоприятных условий.
- Далее, под крышкой размещается циферблат с разметкой угловых градусов. У разных моделей может быть разное число делений, тем не менее, они всегда размещены по всей окружности.
- Буква С или N обозначает север и всегда расположена напротив 0.
- В центре устройства на игле или на шпильке размещена двухсторонняя магнитная стрелка. Для удобства определения направления ее часто окрашивают в красный или синий цвет.
- В обязательном порядке присутствует рычажок, выполняющий роль стопора стрелки — арретир. Он используется при перемещении для предотвращения колебаний и движений стрелки. Именно когда отпускается арретир, стрелка поворачивается на север.
Погрешности компаса и как их минимизировать
Погрешности магнитного компаса являются следствием его устройства и принципа работы. Как уже было сказано, магнитная стрелка располагается вдоль силовых линий магнитного поля планеты Земля, которая, по существу, является постоянным магнитом.
Эти силовые линии тянутся от одного магнитного полюса к другому.
Сами магнитные полюса находятся на некотором расстоянии от географических полюсов, что уже подразумевает небольшую погрешность в показаниях компаса.
Более того, магнитные полюса постоянно перемещаются и с течением времени меняют свое местоположение, что приводит к еще большей погрешности в направлении магнитной стрелки, если не учитывать данные факторы.
Поэтому, чтобы получать наиболее точные измерения при помощи магнитного компаса, нужно всегда учитывать разницу между северным направлением, показанным стрелкой, и направлением на действительный географический северный полюс Земли.
👉 Как правильно корректировать направление движения читайте в следующей статье про ориентирование на местности.
Также важно помнить, что по мере приближения магнитного компаса к магнитным полюсам, точность прибора снижается.
Как пользоваться компасом: краткая инструкция
Магнитный компас очень прост в использовании.
🔸 Алгоритм действий таков:
- Разместить компас горизонтально;
- Поднять арретир, чтобы позволить стрелке свободное вращение;
- Когда стрелка начала вращение, необходимо подождать до ее полной остановки;
- После остановки движения стрелки, повернуть прибор так, чтобы деление 0 градусов лимба было подведено под север, то есть под острие окрашенной стрелки. Таким образом определяется направление севера, а в соответствии с ним и остальных сторон света.
📹 Магнитный компас своими руками - видео
| Этапы | Действия |
| 1. Выбор иглы | Для иглы подойдет любое металлическое изделие, которое можно намагнитить. Чаще всего под рукой оказываются швейные иглы, скрепки, лезвия бритвы, шпильки, булавки. |
| 2. Выбор способа намагничивания иглы | Намагнитить иглу можно разными методами: постучать по ней куском стали или чугуна, потереть о магнит для холодильника, о шелк или шерсть и так далее. |
| 3. Подбор дополнительных материалов | Для компаса также необходима емкость, наполненная водой и небольшой кусок пробки (можно заменить любым другим нетонущим материалом). |
🔸 Алгоритм дальнейших действий прост:
- Намагнитить иглу.
- Поместить иглу в пробку или на нее (вариант крепления зависит от используемого материала. На природе, например, можно взять обыкновенный лист и разместить иглу на нем).
- Налейте в емкость воды (вовсе необязательно наполнять ее до краев).
- Поместите компас на воду и подождите, пока игла развернется в нужном направлении (имейте ввиду, что ветер и течения исказят результаты. Поэтому используйте глубокую емкость, края которой закроют компас от ветра, или лужу с неподвижной водой вместо озера или реки).
- Направление, в котором развернулась игла, указывает на север.
📹Видео - как изготовить компас из подручных материалов в лесу
При изготовлении магнитного компаса единственный допустимый ферромагнитный элемент — это игла, которая будет указывать направление. Присутствие любого другого элемента с такими свойствами исказит показания компаса.
