science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wat is een magnetisch kompas?

Het magnetische kompas is de meest bekende van alle instrumenten die worden gebruikt om richting te vinden. Het is het oudste navigatie-instrument en heeft zeelieden geholpen om de zeeën vele eeuwen over te steken. Mariners kunnen magnetische kompassen gebruiken om de positie van een schip op een kaart vast te stellen door deze te gebruiken om lagers van zichtbare objecten te nemen en om een ​​bepaalde koers te sturen.

Geschiedenis

De exacte oorsprong van het magnetische kompas en de datum waarop het voor het eerst werd gebruikt, zijn onbekend. Het is echter zeker dat de oude Grieken zich bewust waren van de aantrekkelijke eigenschappen van magnetisme, en de Chinezen wisten waarschijnlijk dat ijzeren staven een directioneel noord-zuid-bezit kregen toen ze werden beroerte met een magneet tot 2000 jaar geleden. Dit idee bereikte Europa in de 10e eeuw en werd waarschijnlijk geïntroduceerd door Arabische handelaren die de informatie uit China hebben verkregen. Eenvoudige magnetische kompassen werden in de 12e eeuw in de Middellandse Zee gebruikt, hoewel ze vaak onbetrouwbaar waren. In de Middeleeuwen werden magnetische kompassen veel gebruikt, maar er was weinig bekend over hoe ze werkten.

Hoe het werkt

De twee magnetische polen van de aarde, die zich in de buurt van de Noord- en Zuidpool bevinden , bedoel dat de aarde vergelijkbaar is met een gigantische magneet, omgeven door een magnetisch veld. Dit magnetisch veld zorgt ervoor dat gemagnetiseerde ijzernaalden in een noord-zuid positie slingeren wanneer ze aan een draad worden gehangen of door een in water drijvend stuk hout worden gestoken. Oorspronkelijk werden naalden gemagnetiseerd door ze te aaien met een stuk magnetisch gesteente dat bekend staat als een magneet. Omdat dit effect tijdelijk was, zouden schepen lodestones dragen om de naald van het kompas te aaien toen het magnetisme afging.

Nauwkeurigheid

Mariners, waaronder Columbus, waren zich ervan bewust dat de magnetische kompasnaald heeft niet zo nauwkeurig geleden naar het ware noorden van de aarde verwezen al in de 15e eeuw. In feite maakt de naald een hoek met het ware noorden, en deze hoek varieert van het ene gebied van de bol tot het andere. Om dit probleem op te lossen, werden naalden onder een kaart op een scherpe pen gemonteerd en in een kleine doos geplaatst. Deze kompaskaarten waren oorspronkelijk gemarkeerd met 32 ​​punten in plaats van graden. De punten kwamen overeen met de richtingen van de wind die scheepvaartmannen kenden. De punten die Noord, Zuid, Oost en West markeerden stonden bekend als de hoofdpunten.

Problemen

Zelfs vroege kompassen waren gemonteerd in vierkante dozen met bijlagen met draaibare ringen. Dit stelde het kompas in staat om op te hangen waardoor het niet wild kon slingeren met de beweging van het schip op ruwe zeeën. IJzeren schepen vormen een probleem voor magnetische kompassen omdat hun eigen magnetische velden van invloed zijn op de aflezing. Om dit probleem tegen te gaan, worden magneten en stukken ijzer die niet zijn gemagnetiseerd dichtbij het kompas geplaatst als een methode om het magnetisme van het schip te neutraliseren. Wanneer een magnetisch kompas wordt gebruikt in de buurt van de magnetische polen van de aarde, wordt het onbruikbaar gemaakt. Bij deze polen komen de krachtvelden verticaal samen in het gebied, met bijna een helling van 90 graden en slechts een zwakke horizontale intensiteit. Dit kantelt de kompasnaald omhoog of omlaag in de aarde, waardoor deze alleen in de richting wijst van waar het kompas is gekanteld.