Компас: как работи, история и приложения на магнитния инструмент

Научете как работи компасът — история, принципи и съвременни приложения на магнитния инструмент за точна навигация в море, пустини и градска среда.

Компасът е навигационен инструмент, който използва магнетизма. Той има стрелка, която сочи посоката на северния магнитен полюс. Компасът е много полезен за навигация в океаните, в пустините или на други места, където има малко ориентири.

Първият компас е изобретен от древните китайци по времето на династията Хан. Той представлявал голям магнитен предмет, подобен на лъжица, изработен от магнетитова руда, поставен върху квадратна бронзова плоча.

Как работи компасът

Основният принцип на работа е, че магнитната стрелка (или магнитизираната игла) се ориентира по магнитното поле на Земята. Земята функционира като голям магнит с магнитни полюси; магнитната стрелка следва линиите на това поле и при покой сочи към близостта на северния магнитен полюс.

• Магнитно поле: Земното магнитно поле има посока и сила, която варира в различните точки на повърхността. Стрелката се завърта свободно върху ос и се подравнява по линиите на полето.
• Магнитна деклинация: Понякога магнитният север (към който сочи стрелката) не съвпада с географския (истински) север. Ъгълът между тях се нарича деклинация и трябва да се отчита при прецизна навигация.
• Дип (наклон): В различни географски ширини магнитните линии могат да имат вертикална компонента — иглата може да кима надолу или нагоре. При някои компаси това се компенсира със специално балансиране на иглата.

Видове компаси

• Механични (игла върху ос): Класическите компаси с въртяща се магнитна игла.
• Жидкостни компаси: Иглата или картата са потопени в течност, която намалява трептенето и ускорява успокояването на стрелката — удобни за плаване и туризъм.
• Компас с карта (компас за ориентиране): Плътна корпусна база с въртяща се ориентационна капсула и линии за вземане на азимут; използва се в спортно ориентиране и полева навигация.
• Гирокомпас: Не е магнитен — използва въртящи се маси и инерциални сили; предпочитан на големи кораби и самолети, защото сочи географския север.
• Електронни/дигитални компаси: Вградени магнитометри в смартфони, GPS устройства и авионика; често съчетават магнитни данни с дигитална обработка.

Кратка история и развитие

Както е споменато, в Китай още по времето на династията Хан хората използвали магнетитови предмети — първоначално за гадателски и ритуални цели. По-късно, през епохата на династията Сун (XI–XIII в.), магнитни компаси вече се използвали за морска навигация.

В Европа познанията за магнитите и компаса се разпространяват през средновековието; важен труд е "Epistola de magnete" (XIII в.) на Петър от Марикурт (Petrus Peregrinus), който описва свойствата на магнитите и принципите на въртящата се игла. С течение на времето дизайнът се усъвършенствал — добавяне на картел (компасна роза), защитаващи кутии, стабилизиращи течности и прецизни калибровки.

Приложения на компаса

• Морска навигация: Традиционен инструмент за определяне на курс при липса на ориентири; днес често комбиниран с GPS и гирокомпас.
• Туризъм и ориентиране: В планината и горите, когато няма видим хоризонт или изгубите сигурна следа, компасът помага да се намери посоката и да се следват карти.
• Военни приложения: Тактическа навигация, разузнаване и артилерийски насоки.
• Геология и проучване: Определяне на магнитни аномалии, вземане на азимути при полеви изследвания.
• Авионика и морски прибори: Комбинация от магнитни и инерциални системи за надеждно ориентиране.
• Наука и биология: Проучвания върху животните, които използват магнитното поле за навигация (магниторецепция).
• Модерни устройства: Смартфони и носими уреди използват магнитометри, предоставяйки дигитален компас и подкрепа за карти и навигационни приложения.

Практически съвети за използване

• Дръжте компаса хоризонтално и спокойно, за да може иглата свободно да се завърти.
• Дръжте го далеч от метални предмети, магнитни източници (високомощни говорители, инструменти, мобилни устройства) — те могат да изкривят стрелката.
• Проверявайте магнитната деклинация за района, в който се намирате, и я коригирайте при преобразуване на магнитен азимут в истински (географски) азимут.
• При цифрови компаси правете периодична калибрация според инструкциите на производителя.

Поддръжка и ограничения

Компасите са доста издръжливи, но могат да се демагнетизират при силни магнитни полета или да се повредят механично. Жидкостните компаси могат да загубят течност или да се образуват мехурчета; при електронните — батерията и сенсорите са от значение. Също така, в градска среда и в близост до големи метални конструкции резултатите могат да бъдат неточни поради местни магнитни аномалии.

Компасът остава един от най-простите и надеждни навигационни инструменти — полезен в множество области от древността до днес, а модерните технологии само разшириха възможностите му, като свързаха традиционната магнитна ориентация с дигитални данни и сателитни системи.

Указания

#	Компасна точка	Съкращение.	Традиционна точка на вятъра	Най-ниска	Среден	Най-висока
1	Северна	N	Tramontana		0.00°	5.62°
2	На север от изток	NbE	Qto Tramontana verso Greco	5.63°	11.25°	16.87°
3	Север-североизток	NNE	Greco-Tramontana	16.88°	22.50°	28.12°
4	На североизток от север	NEbN	Qto Greco verso Tramontana	28.13°	33.75°	39.37°
5	Североизток	NE	Greco	39.38°	45.00°	50.62°
6	От североизток на изток	NEbE	Qto Greco verso Levante	50.63°	56.25°	61.87°
7	Изток-североизток	ENE	Greco-Levante	61.88°	67.50°	73.12°
8	На изток от север	EbN	Qto Levante verso Greco	73.13°	78.75°	84.37°
9	Изток	E	Levante	84.38°	90.00°	95.62°
10	От изток на юг	EbS	Qto Levante срещу Scirocco	95.63°	101.25°	106.87°
11	Изток-югоизток	ESE	Levante-Scirocco	106.88°	112.50°	118.12°
12	На югоизток от изток	SEbE	Qto Scirocco verso Levante	118.13°	123.75°	129.37°
13	Югоизточна част	SE	Scirocco	129.38°	135.00°	140.62°
14	От югоизток на юг	SEbS	Qto Scirocco verso Ostro	140.63°	146.25°	151.87°
15	Юг-югоизток	SSE	Ostro-Scirocco	151.88°	157.50°	163.12°
16	На юг от изток	SbE	Qto Ostro verso Scirocco	163.13°	168.75°	174.37°
17	Южна	S	Ostro	174.38°	180.00°	185.62°
18	На юг от запад	SbW	Qto Ostro verso Libeccio	185.63°	191.25°	196.87°
19	Юг-югозапад	SSW	Ostro-Libeccio	196.88°	202.50°	208.12°
20	От югозапад на юг	SWbS	Qto Libeccio verso Ostro	208.13°	213.75°	219.37°
21	Югозападен	SW	Libeccio	219.38°	225.00°	230.62°
22	От югозапад на запад	SWbW	Qto Libeccio verso Ponente	230.63°	236.25°	241.87°
23	Запад-югозапад	WSW	Ponente-Libeccio	241.88°	247.50°	253.12°
24	На запад от юг	WbS	Qto Ponente verso Libeccio	253.13°	258.75°	264.37°
25	West	W	Поненте	264.38°	270.00°	275.62°
26	На запад от север	WbN	Qto Ponente verso Maestro	275.63°	281.25°	286.87°
27	Запад-северозапад	WNW	Maestro-Ponente	286.88°	292.50°	298.12°
28	От северозапад на запад	NWbW	Qto Maestro verso Ponente	298.13°	303.75°	309.37°
29	Северозапад	NW	Маестро	309.38°	315.00°	320.62°
30	От северозапад на север	NWbN	Qto Maestro verso Tramontana	320.63°	326.25°	331.87°
31	Север-северозапад	NNW	Maestro-Tramontana	331.88°	337.50°	343.12°
32	На север от запад	NbW	Qto Tramontana verso Maestro	343.13°	348.75°	354.37°
1	Северна	N	Tramontana	354.38°	360.00°

Компасна роза, на която са обозначени обичайните посоки.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява компасът?

В: Какво показва стрелката на компаса?

В: Защо компасът е важен инструмент за навигация?

В: Кой е изобретил първия компас?

В: От какво е бил направен първият компас?

В: Кога е изобретен първият компас?

В: Как работи компасът?

Търсене по буква