Как пользоваться компасом: правила и принцип работы

Компас — простое устройство, предназначенное для определения сторон света. Он помогает найти верное направление в условиях отсутствия спутниковых и прочих карт.

Первый компас был изобретен в Китае еще в 200 году до н. э. В современном мире существует несколько видов прибора:

  • магнитный (используется туристами, военными для ориентирования на суше);
  • гирокомпас (показывает направление не на магнитный, а на географический полюс Земли; его устанавливают на морские суда и самолеты);
  • геологический (используют в металлургии, геологии, чтобы определять наклонные углы падения слоев горной породы);
  • астрономический (определяет положение по звездам);
  • электронные модификации (определяют координаты через навигационные спутниковые системы).

Большинству людей в быту или путешествиях достаточно знать, как работает компас магнитный. Все прочие виды приборов применяются профессионалами в определенных сферах.

Как устроен магнитный компас и из каких частей состоит

Классический магнитный компас представляет собой круглую коробочку, изготовленную из пластика или латуни. Сверху коробка закрывается стеклом, а внутри размещены основные части компаса:

  1. Намагниченная стрелка в центре. Она насажена на стальной штырь и вращается под воздействием электромагнитного поля. Чаще всего стрелка окрашена в два цвета: синяя или черная сторона указывает на север, а красная — на юг. Реже имеет компас стрелки заостренные или маркированные с одной стороны.
  2. Тормозной рычажок, расположенный под стрелочкой. Он неподвижно закрепляет ее в нерабочем положении.
  3. Лимб — разметка с делениями от 0 до 360° и сторонами света, которые обозначаются латинскими буквами: N — север, S — юг, W — запад, E — восток.

Строение компаса: Pixabay

Принцип работы компаса и где он нужен

Если не знаете, как работать с компасом, не отчаивайтесь. Зная принцип действия прибора, сможете ориентироваться в незнакомой местности без особых усилий и сложных вычислений.

Работа компаса основана на взаимодействии магнитов компаса с магнитным полем Земли. Размещенная в центре прибора и свободно вращающаяся металлическая стрелочка — это и есть магнит. Одной стороной он отталкивается, а другой — притягивается к планете. То есть можно сказать, что стрелка всегда параллельна линии магнитного поля.

Кому может пригодиться ориентирование на местности по компасу? Такое устройство поможет там, где нет связи, электричества и цивилизации:

  • военным и разведчикам;
  • спортсменам;
  • туристам в походах в условиях малоизученной или незнакомой местности.

Безусловно, современные гаджеты нередко оснащены электронным определителем сторон света, спутниковыми картами. Но такие приборы необходимо заряжать и подключать к интернету. Компас работает в автономном режиме, ему не нужны батарейки, электросеть и другие источники питания.

Основные принципы как работает компас

Чтобы научиться ориентироваться на местности с помощью компаса, нужно четко понимать, по каким принципам он работает.

На корпус нанесена шкала из цифр, которая называется лимб. Она разделена на деления от 0 до 360, которые отвечают за градус поворота стрелки. Именно с помощью этой схемы и определяется местоположение в пространстве и дальнейшее направление движения. В зависимости от модели, на корпусе также могут стоять обозначения сторон света, выполненные русскими или английскими буквами (рисунок 1).

Рисунок 1. Внешне прибор отличается простотой

Простой компас оснащен специальным магнитом, который и дает стрелке возможность постоянно показывать на север. Проверить исправность прибора можно с помощью любого металлического предмета. Сначала компас кладут на любую ровную поверхность и дожидаются, пока стрелка придется в стабильное положение и укажет на север. Далее к прибору подносят металл. Если компас исправен, его стрелка отклонится в сторону, а когда металлический предмет уберут – вернется в исходное положение.

Такая особенность магнитного компаса позволяет достаточно точно определять свое положение в пространстве. Однако следует учитывать, что возле линий электропередач или железнодорожных путей прибор будет работать некорректно.

Кратко об особенностях работы компаса на смартфоне

Для туризма самый подходящий компас тот, который находится в смартфоне. Этот гаджет всегда под рукой, его легко зарядить от автомобильного аккумулятора и пользоваться им намного удобнее, чем механическими навигационными приборами.

Принцип действия компаса в телефоне основан на маленьком датчике, установленном в плату устройства. Он чувствителен к линиям магнитного поля и показывает направление по 4 сторонам света.

Минусом использования компаса на смартфоне или планшете считается большая вероятность поломки гаджета в экстремальных условиях. Если под рукой нет переносного аккумулятора или смартфон попросту упадет и разобьется, то человек останется без средства навигации. Да и вблизи с приборами, которые генерируют магнитные импульсы, такой компас не всегда показывает направление правильно. Очень часто датчик реагирует на работающий автомобиль или бытовую технику в квартире, из-за чего его показатели являются недостоверными.

Принцип работы электронного компаса

Электромагнитное устройство – это развёрнутый электрогенератор, где магнитное поле планеты выступает статором, а одна рамка или более – это ротор. Этот компас выгодно отличается от стандартного магнитного тем, что здесь отсутствует девиация от ферримагнитных деталей транспортного средства.

Обратите внимание! Для корректной работы прибора с гальванометром необходимо быстрое передвижение, поэтому в большинстве случаев этот компас используют в авиации.

Современный компас

Вспомним, как устроен компас, и как с помощью него ориентироваться на местности. Циферблат компаса круглой формы. Состоит из делений с равномерными промежутками. По центру установлена двоякая стрелка, один конец которой синий, а другой — красный. Синий соответствует северной части света, а красный — южной.

Проверить работоспособность стрелки можно опытным путем, если поднести к ней железный предмет. Стрелка отклонится от него. Убрав предмет, вы заметите, как стрелка возвращается в прежнюю позицию. Значит, проверка пройдена, и компасом можно смело пользоваться.

Развитие технологии

Основное свойство, лежащее в основе работы компаса, – способность магнитов притягиваться и отталкиваться друг от друга. Как только в VII-VI веках до нашей эры греки выяснили это, началась история открытия компаса. В средние века были попытки объяснить свойство магнетизма с точки зрения мистики (особенно этим грешили последователи теологии). С XIV по XVII века устройство активно использовалось в путешествиях и открытиях. Он изменялся и неустанно пополнялся дополнительными атрибутами для практичности и точности ориентирования. Несмотря на то, что магнитные свойства не изменялись, история развития компаса не стояла на месте.

Принцип действия компаса

Компасы подразделяются на магнитные и не магнитные. Изначально были изобретены не магнитные устройства. Такими изобретениями могут похвастаться египтяне, скандинавы и викинги.

В XX веке в египетском музее археологи отыскали маленькую деревянную игрушку. Она представляла собой самолёт, который подвешенном состоянии ориентировался в сторону юга. При исследованиях было обнаружено, что перед носовой частью планера находится энергополе, а дополнительная горбинка, расположенная в верхней части игрушки, увеличивает его. Устройство напоминало ученым китайскую «колесницу», поэтому и было отнесено к неметаллическим компасам.

Скандинавы, путешествующие в Гренландию и Америку, использовали небольшие предметы в виде деревянного круга с ручкой. Предмет вращался вокруг своей вертикальной оси, на верхней точке которой размещалась горизонтальная стрелка. Внутри находился источник энергии излучений. Образец скандинавского компаса был обнаружен в 1948 году при раскопках в Гренландии.

В морских путешествиях викинги использовали кальцит, или солнечный камень, который обладал способностью к поляризации света. Это физическое свойство породы позволяло викингам определять положение светила даже в непогоду. По сей день этот камень используется в военных и гражданских самолетах, воздушные коридоры которых проходят в полярных широтах.

Позже были изобретены классические магнитные компасы. В основе работы этого предмета лежат магнитные свойства земли. Стрелка располагается горизонтально и носом обозначает направление севера, а точнее компас определяет Северный магнитный полюс Земли, который не совпадает с географическим. В XV веке исследователи вычислили, что примерное расстояние между ними составляет целых 2100 километров. Еще не зная об этом, скандинавские мореплаватели часто терялись в морях.

История изобретения компаса, которым мы пользуемся сейчас, начинается с 1907 года, когда капитан Корпуса военных топографов Адрианов Владимир Николаевич сконструировал первый отечественный войсковой компас, за которым впоследствии закрепилось название «компас Адрианова». Это классическое устройство, с расположенной внутри шкалой, которая имеет 120 делений (цена одного деления составляет 3◦). Для визирования предметов на местности на вращающемся кольце компаса установлено специальное приспособление: мушка с целиком. Зачастую нос стрелы и каждые 90° на шкале покрывают флуоресцентной краской, что облегчает использование компаса в темноте.

Виды компаса

Сейчас это прибор с магнитной стрелкой, свободно вращающейся в горизонтальной плоскости и ориентирующейся вдоль магнитного меридиана. На точность определения севера влияют окружающие компас вещи, особенно электронные, магнитные или металлические, а также магнитные бури. Для того, чтобы исключить влияние подобных факторов, а также, чтобы иметь возможность следить за Звездами, были изобретены:

  • Гирокомпас (работает за счет быстро вращающегося ротора в жидкой среде);
  • Астрорадиокомпас (захватывает излучение звезд);
  • Радиокомпас (ориентируются на радиомаяк);
  • Селеновый компас (в основу работы положено свойство селена изменять свою электропроводность при попадании на него света).

В современных комплексах на кораблях используется магнито-чувствительная катушка, которая определяет направление судна. У всех подобных устройств есть существенный недостаток: они не приспособлены для работы в высоких широтах. Это связано с малой горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Что же делать экспедиторам, если маршрут их корабля пролегает в высоких широтах? В 2017 году Российские учёные изобрели магнитный компас «Азимут», который был оснащен гироскопическим датчиком угловой скорости, что позволило уменьшить погрешность компаса при качке судна и точнее измерять угол и местонахождения корабля.

Вот такой большой путь от истории появления компаса и до наших дней проделал этот невероятный предмет!

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector