Помогает ориентироваться на местности, по магнитным полюсам земли, сторонам света и иным признакам. Поэтому электромагнитный компас можно смело отнести к величайшим открытиям человечества. Кроме того, его отличает простота и удобство использования.
Электромагнитный компас
Электромагнитный компас можно отнести к развёрнутым электрогенераторам, деятельность которых связана с магнитным полем земли. В этом случае магнитное поле будет выступать в роли статора, а обмотки компаса в роли роторов.
Таким образом, разобраться с курсом помогают напряжения, возникающих во время движения в магнитном поле, при этом обмотка должна быть установлена под заранее определённым углом, относительно оси корабля или самолёта.
При этом пилоты и рулевые поддерживают заданный курс, при помощи стрелки, которая в этом случае должна держаться на нуле.
Данное устройство имеет ряд преимуществ перед магнитным. Например, он не отклоняется от заданного курса даже под воздействием ферромагнитных свойств деталей. Так как это связано с неподвижностью в отношении к обмотке, что препятствует возникновению токов внутри.
Если мы будем рассматривать простой вариант электромагнитного компаса, то для его работы потребуется высокая скорость движущегося объекта. Именно поэтому он чаще всего применяется на кораблях, или в самолётах.
Инструкция по использованию электромагнитного компаса
электромагнитный компас
Главным достоинством электромагнитного компаса, будет отсутствие при качке знакопеременной погрешности. Поскольку он способен передавать показания на авторулевую и в трудных условиях.
Как работает компас — прибор определяет курс движения, измеряя составные части. Которые включают в себя отрезок напряжённости магнитного поля земли. При этом получаются две прямые продольная и поперечная. Следует отметить, что они всегда достаточно точны.
Но зависят от составляющих напряжённости, возникающей в геомагнитном поле земли. Именно с их помощью прокладывается магнитный курс судна.
И только близость к магнитным полюсам земли может сказаться на том как работает электромагнитный компас. Тогда в его работе могут возникать сбои, в связи с появившимися электромагнитными помехами.
При нахождении в районе магнитного полюса, от такого компаса лучше отказаться. Так как магнитные силовые линии будут направлены вертикально, что не позволит определить курс.
Ведь пилоты или рулевые на корабле, строят курс своего транспорта при помощи рулевой системы, следя за электромагнитным компасом, стрелка которого при верном курсе должна оставаться на нуле.
Если же электромагнитный компас выбрал обычный путешественник, то при определении направления он должен находиться в движении. Ведь только при движении образуется сила тока, без движения компас будет бесполезен.
В сравнении с устройством используемом на судах, наручный вариант электромагнитного компаса отличается наличием встроенных чипов, которые предназначены для считывания информации и преобразования в цифровые данные.
Поэтому им удобно пользоваться в лесу или горах. Но необходимо следить, чтобы не пропало электричество. Иначе он не сможет работать. Некоторые изделия дополняются батарейками или другими источниками электрического питания, с чем и связана их повышенная стоимость.
Как устроен компас
электромагнитный компас
магнитный компас
Итак, стрелка показывает стороны света только при взаимодействии с магнитным полем земли, которое намного меньше сопротивления, вызывающего взаимодействие стрелки и твёрдой поверхности опоры. Как следствие, сопротивление необходимо уменьшать.
В связи с этим стрелка всегда размещается на шпиле, позволяющему стрелке находиться в свободном вращении. В настоящее время для человека доступно множество различных моделей. Поэтому прежде чем выбрать себе компас следует понять принцип работы того или иного компаса.
После закрепления стрелки на шпиле её помещают в корпус, выпущенный из материала, не имеющего отношения к ферромагнетикам.
Его верхнюю часть закрывают при помощи колбы, предназначенной для защиты стрелки от механического воздействия, и от погодных явлений.
И кстати сказать, для производства колбы используют только прозрачные материалы, которые позволяют видеть, как работает стрелка.
Быстро стабилизировать работу стрелки можно при помощи особой вязкой жидкости, залитой внутрь колбы и устойчивой к низким температурам.
Определённо, некоторые компасы позволяют не только разобраться со сторонами света, но и помогают с определением азимутов. Для этого в комплектацию компаса добавляют градусную шкалу. Чаще всего она расположена ниже стрелки.
Чтобы при помощи магнитной стрелки правильно определить направление сторон света, из его конструкции убирают все намагниченные детали, в том числе и те, которые могут намагнититься в будущем.
Изобретение компаса
электромагнитный магнитный компас
Его, без сомнения, можно отнести к величайшим изобретениям людей. При появлении компаса в среде путешественников и мореплавателей не только облегчилось движение, но и стало гораздо проще сохранять жизни людей.
Прародителем всех современных компасов было магнитное изделие.
Бесспорно, родиной компаса принято считать Китай. Ещё в третьем веке до нашей эры его применяли, чтобы ориентироваться в пустыне.
В самом деле, устройство компаса того времени разительно отличалось от современных аналогов. Он имел вид шарообразной ложки с тонкой ручкой. Для его изготовления применяли магнетит, который тщательно полировался в выпуклой части.
Для установки такой ложки применялись медные или деревянные пластины с тщательной полировкой. При этом черенок не должен был прикасаться к пластине. При этом ложка могла находиться в свободном движении, вращаясь вокруг собственной оси.
На пластине всегда были обозначены стороны света. Иногда для вращения, приходилось подтолкнуть её за ручку, служившую магнитной стрелкой, указывающей на юг.
Немного из истории
И только в 11 веке китайцами была изобретена плавающая стрелка для компаса. Для её изготовления использовали искусственный магнит. Железный компас, имеющий форму рыбки, намагничивали, при этом он нагревался до красноты.
После чего его опускали в ёмкость с водой. И уже в ней он начинал свободное плавание, поворачиваясь головой на юг.
До нашего времени сохранились труды учёного Шень Гуа, посвятившего свою жизнь изучению магнитной стрелки. Также за свою жизнь он разработал не одну разновидность компасов. Но и после производства компаса, учёным не прекращалась работа по его совершенствованию.
В общем, следующими применять компас начали арабы. Это произошло в 12 веке нашей эры. А в 13 веке компас стал известен и в Италии. После чего им заинтересовались испанцы, португальцы, французы, немцы и англичане.
И только в 14 веке магнитная стрелка начала помещаться на остриё в центре бумажного круга, который впоследствии назвали картушкой. Разделив этот круг на 16 частей, учёные добились огромного прорыва в деле усовершенствования компаса. И сделал это итальянский учёный Флавио Джулио.
А вот уже в 16 веке для крепления стрелки уже начали применять кардановый подвес, что позволило ему практически не реагировать на качку.
В 17 веке в состав компаса вошла вращающаяся диаметральная линейка, имеющая на своих концах визиры. С её помощью в определении направления удавалось избежать существенных ошибок.
Применение электромагнитного компаса в самолётах и судах
электромагнитный компас
Использование такого изделия в самолётах и судах обусловлено его устойчивостью к магнитным девиациям, которые могут возникать из-за деталей транспорта.
Тем более, для работы электромагнитного компаса требуется постоянное движение, что свойственно самолётам и судам.
Что такое магнитное поле земли
электромагнитный компас
Магнитное поле земли является особым видом материи. Оно может воздействовать на движущиеся электрические заряды, и тела, имеющие собственный магнитный момент.
Создают магнитное поле электрические заряды, находящиеся в движении, а также те заряды, которые могут изменяться под воздействием электрического поля.
Для изображения магнитного поля применяют силовые магнитные линии. Такие линии отличаются непрерывностью и замкнутостью. А их направление соответствует направлению, в котором действуют силы поля.
Графически охарактеризовать магнитное поле можно при помощи силовых линий.
К основным характеристикам магнитного поля можно отнести: магнитную индукцию, магнитную проницаемость и магнитный поток.
По сути, наша планета на протяжении всего своего существования представляет из себя огромный магнит. Но, появление магнитного поля на земле до сих пор не смогли разгадать учёные. По их предположениям, оно действует благодаря жидкому металлическому ядру земли.
К сожалению, эта теория не позволяет понять, откуда берётся устойчивость магнитного поля.
Географические и магнитные полюса не совпадают друг с другом, хотя и находятся рядом. К тому же, магнитные полюса находятся в постоянном движении. А их первое смещение было зарегистрировано ещё в 1885 году.
Разновидность компасов
Как известно, современные компасы бывают нескольких типов. Мы знаем, что они отличаются между собой не только конструкцией, но и предназначением, также, условиями применения.
- Самым простым считается магнитный.
- Для самолётов или кораблей применяется электромагнитное устройство.
- Электронные изделия.
- Жидкостные компасы.
- Радиокомпасы.
Магнитный
Главным образом, является самым простым и древним прибором, позволяющим определить горизонтальное направление. Непременно, в его состав входит:
- Металлический или пластический корпус.
- Циферблат, на котором нанесены деления на градусы.
- Намагниченная стрелка, на деятельность которой влияет магнитное поле земли.
Именно он, больше всего распространён и пользуется популярностью у туристов.
Электромагнитный
Электромагнитный компас
Чаще всего, его считают развёрнутым электрогенератором, который может работать только взаимодействуя с магнитным полем земли. Электромагнитный компас, в частности, отличается от предыдущего изделия своей устойчивостью к отклонениям от курса.
Так как, это происходит из-за неподвижности, связанной с обмоткой, которая предотвращает возникновение токов внутри.
Электронный
Итак, больше всего его устанавливают в телефонах, планшетах и других гаджетах, что делает их привлекательными.
Как правило, этот прибор отличается отсутствием магнитной стрелки, вместо которой встроен специальный датчик. Таким образом мы понимаем, именно с помощью датчика можно определить как расположены стороны света.
Те есть, стабильность его работы обеспечивается при помощи батарейки или переносного аккумулятора.
Ну и, самым большим плюсом, будет его наличие как в повседневной жизни, так и в критических ситуациях.
К сожалению, по своим характеристикам, он значительно уступает магнитному. Поскольку, он не сможет работать без источника электроэнергии. И, если он сломается вдали от цивилизации, самостоятельно починить его не получится.
Тем не менее, собрать магнитный компас, можно своими руками из подручного материала.
Жидкостный
Своей конфигурацией он сильно похож на классический магнитный вариант. Как видим, состоит это устройство из герметично запаянной колбы и стрелки, которая помещается внутрь, и залитой незамерзающей жидкости.
Фактически, жидкость воздействует на стрелку, позволяя ей быстрее успокоиться.
В тоже время, устройство практически не подвержено механическим воздействиям или вибрации. Однако, не стоит его покупать, собираясь прогуляться по лесу или парку. Поскольку, больше всего он подойдёт для людей, увлекающихся спортивным ориентированием.
И точно, его отличают удобство и простота в использовании, что позволяет сэкономить некоторое время.
Но, для любого компаса главным будет правильное применение, как следствие, знание азов по ориентированию.