Компас магнитный: описание, принцип действия и устройство

Техобслуживание прибора

Если сторонних помех не наблюдается и нет оснований для устранения склонений, то некорректная работа устройства может свидетельствовать о его неисправности. В этом случае необходимо произвести комплексное обследование конструкции прибора, выполнить чистку его рабочих элементов и проверить жидкостный наполнитель

Особое внимание уделяется наружным частям и котелку. Их следует протирать ветошью с мягким ворсом при минимальных колебаниях для чувствительной начинки

Если планируется оставлять магнитный компас на длительное время хранения, то его поверхности покрываются защитной смазкой для консервации. Также проверяется и качество работы осветительных элементов, если они предусматриваются конструкцией. Если к прибору подведены электротехнические соединения для питания вспомогательных рабочих компонентов, нужно оценить и качество изоляции проводки.

дальнейшее чтение

• Адмиралтейство, Великобритания (1915 г.) Адмиралтейское руководство по навигации, 1914 г. , Глава XXV: «Магнитный компас (продолжение): анализ и коррекция отклонения», Лондон: HMSO, 525 с.
• Aczel, Amir D. (2001) Загадка компаса: изобретение, изменившее мир , 1-е изд., Нью-Йорк: Harcourt, ISBN  0-15-600753-3
• Гис, Фрэнсис и Гиз, Джозеф (1994) Собор, кузница и водяное колесо: технологии и изобретения в средние века , Нью-Йорк: HarperCollins, ISBN  0-06-016590-1
• Габбинс, Дэвид, Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Press (2007), ISBN  1-4020-3992-1 , 978-1-4020-3992-8
• Герни, Алан (2004) Компас: история исследований и инноваций , Лондон: Нортон, ISBN  0-393-32713-2
• Людвиг, Карл-Хайнц и Шмидтхен, Фолькер (1997) Metalle und Macht: 1000 до 1600 , Propyläen Technikgeschichte, Берлин: Propyläen Verlag, ISBN  3-549-05633-8
• Ма, Хуан (1997) Ин-яй шэн-лан , Фэн, Чэн-чюн (ред.) И Миллс, JVG (перевод), Бангкок: White Lotus Press , ISBN  974-8496-78-3
• Сейдман, Дэвид и Кливленд, Пол, The Essential Wilderness Navigator , Ragged Mountain Press (2001), ISBN  0-07-136110-3
• Уильямс, JED (1992) От парусов к спутникам: происхождение и развитие навигационной науки , Oxford University Press, ISBN  0-19-856387-6
• Чжоу, Дагуан (2007) Обычаи Камбоджи , переведенные на английский язык с французской версии Полом Пеллиотом китайского оригинала Чжоу Дж. Гилманом д’Арси Полом, Пномпень: Indochina Books, пред. Публ. Бангкок: Siam Society (1993), ISBN  974-8298-25-6

Лучшие туристические компасы

Brunton International Pocket Transit 0-360 Degree

Рейтинг: 4.9

На первом месте в категории компас, признанный лучшим для использования во время туристических экспедиций. Стоимость девайса, конечно, немаленькая, но пока ещё не нашлось ни одного человека, который после покупки разочаровался в модели. Литой алюминиевый корпус защищает все важные части от повреждений. Уровень двойной, что делает возможным нахождение идеального баланса в точке. Исправно работает в Южном полушарии. В комплекте поставляется водонепроницаемый затвор из кремния, переходник для штатива и кожаный чехол для хранения и транспортировки.

• высокая точность – до 1/2 градуса;
• одинаково хорошо работает на земле и воде;
• градуировка разбивается на одиночные градусы.

дороговизна – от 22 тыс. р.

Suunto MB-6 Global

Рейтинг: 4.8

Вторую строчку занимает многофункциональная модель с глобальной балансировкой. Компас имеет форм-фактор в виде спичечного коробка. Корпус усилен дополнительной защитой, благодаря чему разбить прибор практически невозможно. При погружении в воду не пострадает, так как влага не проникает внутрь компаса. Есть визирное приспособление для точного определения направления. Даёт точные показания в любой части света, в том числе в Южном полушарии. Направление движения и ориентировочные метки выполнены из люминесцентного материала, светящегося в тёмное время суток.

• жидкостный;
• регулировка коррекции отклонения;
• компактный;
• сапфировые осевые опоры.

относительно дорогой – от 6 тыс. р.

Silva Compass Expedition

Рейтинг: 4.8

Третья позиция достаётся магнитному планшетному компасу. Прибор был разработан для опытных туристов и путешественников, поэтому обладает расширенными возможностями. Для тех, кто использует GPS, есть дополнительная шкала измерений. Модель оборудована клинометром и увеличительным стеклом. Маркировка светится, так что даже ночью можно продолжать движение. Способен исправно работать при температуре от -40 до +60 градусов. Пользователи отмечают высокую точность, погрешность составляет не более 1 градуса. Корпус изготовлен из ударопрочного пластика.

Как пользоваться компасом

Современные модели компасов позволяют не только узнать направление на север и юг, но и измерять азимут на объект либо определять направление на местности по известному азимуту.

Для того, чтобы определить направления сторон света, нужно расположить компас горизонтально, привести стрелки в рабочее положение (если она была зафиксирована тормозом) и дождаться, когда колебания стрелки успокоятся. Северный конец стрелки укажет на север, южный — на юг. Зная эти стороны света, можно легко определить другие, о чем мы рассказывали в этой статье.

По сути, с точки зрения физики северный магнитный полюс Земли на самом деле является южным магнитным полюсом, ведь именно к нему тянется северная часть стрелки магнитного компаса (противоположные полюса магнитов притягиваются). Та же самая «беда» и с южным магнитным полюсом, который по сути является северным полюсом магнита. Такое «перекручивание» было сделано для удобства, поскольку в противном случае северный географический полюс соответствовал бы южному магнитному, а южный географический — северному магнитному, что не очень удобно с практической точки зрения.

Если с помощью компаса нужно измерить азимут на объект (ориентир), то тут алгоритм действий будет зависеть от того, какой моделью мы пользуемся. Рассмотрим два основных варианта и способы ориентирования с их помощью.

Вариант №1. Измерение азимута с помощью компаса с фиксированной шкалой и подвижной стрелкой:

1. Компас располагается в горизонтальной плоскости.
2. Целик и мушка визируются на нужный ориентир.
3. При фиксированном положении компаса его шкала (лимб) вращается до тех пор, пока северная часть магнитной стрелки не укажет на значение 0°/360° на шкале. Теперь указатель компаса показывает значение на шкале, соответствующее магнитному азимуту на ориентир. О том, как переводить магнитный азимут в истинный, можно почитать в отдельной статье.

Вариант №2. Измерение азимута с помощью компаса со стрелкой, прикрепленной к шкале:

1. Компас располагается горизонтально.
2. Целик и мушка наводятся на объект, на который измеряется азимут.
3. Выжидается время, пока шкала и стрелка повернутся и остановятся. Указатель покажет цифру на шкале, соответствующую измеряемому магнитному азимуту.

Теперь рассмотрим, как определить направление по известному азимуту. Рассматривать также будем для двух моделей.

Вариант №1. Определение направления с помощью компаса с фиксированной шкалой и подвижной стрелкой:

1. Компас располагается горизонтально.
2. Лимб поворачивают до тех пор, пока указатель не укажет на цифру на шкале, соответствующую заданному азимуту, по которому определяется направление.
3. Компас поворачивается в горизонтальной плоскости, пока северная часть магнитной стрелки не укажет на значение 0°/360° на шкале.
4. Компас удерживается в таком положении. Теперь мушка и целик укажут искомое направление.

Вариант №2. Определение направления с помощью компаса со стрелкой, прикрепленной к шкале:

1. Компас удерживается в горизонтальной плоскости.
2. Прибор вращается в горизонтальной плоскости до тех пор, пока указатель не укажет на шкале лимба цифру, соответствующую заданному азимуту.
3. Компас неподвижно фиксируется, а через мушки и целик отслеживается искомое направление.

Мы рассмотрели, как работать с компасом на местности, а о том, как производить измерения с помощью компаса по карте и как использовать этот инструмент для хождения по азимутам, можно почитать в отдельной статье.

Кроме работы с компасом стоит также сказать об общих правилах эксплуатации его, которые помогут сохранить работоспособность прибора на более продолжительный срок.

Подложка

Подложка — это прямоугольная прозрачная основа, на которой размещен компас.
Обычно на подложку наносится разметка линейки, что позволяет более эффективно использовать его для работы с картой.

Очень часто вместо одной линейки, на планшет нанесено две шкалы, одна из которых расчерчена таким образом, чтобы измерять расстояния в дюймах или для автоматического перевода сантиметров карты в километры на местности. Второй вариант работает лишь на картах определенного масштаба, который и указывается на линейке с такой шкалой.

Если же подложка прозрачная, то на неё могут быть нанесены дополнительные шкалы.

Компасы на такой подложке называются «планшетными» (в англоязычной версии «plate compass»).

Колба компаса (капсула)

Колба компаса — это герметичный поворачиваемый блок на компасе, в котором находится магнитная стрелка (см. изображение планшетного компаса выше). Колбу делают прозрачной с тем, чтобы всегда было видно магнитную стрелку и важные детали карты.
Для того чтобы замедлить или остановить колебание стрелки компаса, колбу обычно наполняют специальной жидкостью. Но внутри может быть и воздух.

Ношение магнитного компаса

Существуют три основных варианта ношения компаса: на большой палец руки, на запястье руки, подвешивание на шею.

Ношение магнитного компаса на большой палец руки

Такое ношение компасов используются для спортивного ориентирования. Такая конструкция увеличивает скорость ориентирования, т.к. пользователь удерживает карту и компас в одной руке.

Однако компас с пальцевым ношением (которые в англоязычной версии называются «thumb compass») менее точны по сравнению с другими по двум причинам:

• их размеры слишком малы, чтобы на них можно было нанести шкалу с минимальной ценой деления
• в их конструкции отсутствует линейка, что не дает возможности делать точные измерения по карте

Ношение магнитного компаса на запястье руки

Обычно такие компасы более точны при измерениях на местности, т.к. имеют более «подробную» шкалу, да и зачастую оснащены элементами визирования.

Ношение магнитного компаса подвешиванием на шею

Для подвешивания компаса на шею многие модели снабжены тонкой веревочкой.

Во время передвижения компас прячется под верхнюю одежду, чтобы не болтаться на шее, не цепляться за окружающие предметы (например, ветки деревьев, выпирающие части рельефа) и не биться о них, а при необходимости — быстро извлекается и используется по назначению, после чего снова прячется под одежду

Светящиеся шкала и стрелка

Часто на стрелку и на шкалу наносится состав, который светится в темноте. Что, конечно же, улучшает возможность ориентироваться в темное время суток.

Вначале для светящегося компаса на магнитную стрелку и циферблат наносились специальные вещества фосфоры, обладающие свойством фосфоресценции — свечения в темноте после их облучения («зарядки») солнечным светом. Однако длительность такого свечения была небольшой.В 20-х гг. прошлого века для этих целей стали использоваться вещества (обычно на основе изотопов тория или радия), свечение которых было обусловлено мягким и жестким излучением (радиолюминесценция). При этом не требовалась «подзарядка» солнечным светом, и свечение сохранялось на протяжении десятков лет. Однако из-за вредного влияния на здоровье в середине прошлого века им на смену пришли новые виды фосфоресцирующих материалов, длительность свечения превышала 10 часов.

Какие еще бывают компасы

Для полноты картины считаю нужным коротко рассказать и про другие виды компасов, в том числе и немагнитных, работа которых строится немного на других принципах.

Эти компасы отличны по своему строению и обладают отличными от магнитного характеристиками, что в ряде случаев обеспечивает их превосходство над классической «туристской» моделью.

Начнем с гирокомпаса. Принцип действия этого прибора основан на работе гироскопа. В некоторых случаях в состав гирокомпаса может входить не один гироскоп, а несколько.

В отличии от магнитного компаса, гирокомпас показывает направление на истинный север. Существенным отличием его является низкая чувствительность к магнитным полям, вызывающим магнитные девиации в магнитном компасе.

Однако девиации в гирокомпасе все же возникают. Это возможно при резкой смене скорости или курса судна, на котором установлен прибор, или быстрой смене широты. Ввиду сравнительно большой массы гирокомпасы не используются в туризме. Их применение связано в основном с морской навигацией и ракетной техникой.

Следующий прибор навигации, о котором хотелось бы рассказать, — электромагнитный компас.

По сути это электрогенератор, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а рамка с обмоткой самого прибора — ротора. Движение в магнитном поле приводит к возникновению токов, по соотношению которых судят о правильности курса движения.

Электромагнитный компас нашел применение в авиации и морском деле. Его могут устанавливать в определенном положении на самолете или корабле для того, чтобы штурману было проще выдерживать определенный курс. Любое отклонение от курса приведет к отклонению в показаниях приборов, и человек сможет подкорректировать направление и вернуться на правильный курс.

Главное преимущество электромагнитного компаса перед магнитным — нечувствительность к находящимся вблизи намагниченным объектам, если только они неподвижны относительно электромагнитного компаса.

И еще одно средство навигации, о котором хотелось бы упомянуть, — спутниковый компас.

Этот прибор не может работать без источника энергии, но при этом очень точен и указывает именно на Северный полюс.

Спутниковый компас, как и гирокомпас, показывает истинный север. Он работает, получая сигналы от спутников, подобно современным навигаторам. Ввиду этого, такому компасу не страшны ни магнитные девиации, ни магнитные аномалии, ни даже изменение положения магнитного полюса.

Программу, использующую связь со спутником для ориентирования виртуального компаса, можно установить на современный смартфон или планшет, работающий без магнитного датчика.

Однако не стоит полагаться на спутниковый компас в местах, где отсутствует связь со спутниками. Так, например, он будет бесполезен для любителей спелеопрогулок.

Кроме того, не стоит забывать, что этот компас зависим от электропитания: нет заряда батареи — нет показаний прибора.

В целом, говоря о средствах навигации, стоит отметить современную тенденцию перехода от компасов к навигаторам. К сожалению, все больше и больше любителей активного отдыха на природе забывают навыки работы с простым и надежным магнитным компасом, полностью заменяя их быстрой, удобной и комфортной работой с современными навигационными устройствами.

Тем не менее, нужно понимать всю опасность такой ситуации, ведь поломка навигатора, разряженная батарея либо отсутствие связи со спутниками могут стать причиной чрезвычайной ситуации. С компасом такое маловероятно, да и починить или сделать его из подручных материалов куда проще.

Говоря о выборе компаса, я бы порекомендовал планшетный магнитный жидкостный компас. Как по мне, это лучший вариант: он достаточно прост в обращении, легок, не занимает много места и совершенно независим от источников электропитания, что делает его незаменимым устройством почти для любого путешественника. Кроме того, купить такой компас, как правило, не составляет большого труда, ведь бюджетные варианты по низкой стоимости на сегодняшний день в большом ассортименте представлены в специализированных магазинах, а качество их работы не сильно отличается от качества работы дорогих аналогов.

Ориентирование на местности по компасу

Перейдем к практическим вопросам – использованию компаса в походных условиях. Допустим, вы обнаружили на карте интересный географический объект и хотите добраться до него. Сначала нужно определить азимут.

• Определите по карте свое местоположение.
• Проведите из этой точки линию вертикально вверх, это направление на север.
• Установите на карту компас, чтобы его центр лежал на точке вашего пребывания, а буква С (или N) – на проведенной черте.
• Поворачивайте карту, пока стрелка компаса не совпадет с направлением на север (не забудьте отпустить тормоз).
• Глядя через прорезь на мушку, поверните верхнюю часть компаса, чтобы желаемый объект попал в «прицел».
• Осталось посмотреть, на какое значение смотрит стрелка указателя. Если она находится между двумя цифрами, возьмите меньшую величину; затем сосчитайте количество делений от числа до стрелки. Поскольку каждое из них соответствует 5⁰, умножьте полученное количество на пять и прибавьте к величине, прочитанной на шкале.

Теперь можно записать азимут, который вы определили, и убрать карту в рюкзак, совершенно необязательно всю дорогу держать ее перед глазами. Направление движения вы узнаете по компасу.

• Установите компас на твердую поверхность. Если поблизости нет подходящих по высоте камней, пней и подобных предметов, используйте стоящий на земле рюкзак. Можно установить азимут и держа прибор в руках, но это создаст дополнительные сложности.
• Отпустите тормоз и совместите синий конец стрелки с буквой С (или N).
• Поставьте указатель на значение азимута.
• Смотрите через прорезь на мушку и выберите ориентир.

Можно отправляться в путь. Достигнув ориентира, достаньте компас и определите следующий. Продолжайте, пока не придете в нужное место.

Умение определять азимут может пригодиться и в том случае, если группа путешествует без карты по известному маршруту. Представьте, что находясь высоко в горах, вы отправились осмотреть соседнюю вершину. Пошли налегке, поскольку рассчитывали вернуться через несколько часов, но все планы спутали облака, внезапно затянувшие низину между возвышенностями. Неизвестно, когда они уйдут, возможно, такая погода продлится несколько дней. Как быть? Сверху прекрасно видна гора, где расположен лагерь, но как ориентироваться в долине, заполненной туманом? Не переживайте, если вы уверены, что на пути нет опасных обрывов и пропастей, верный друг компас выведет на место.

• Расположите прибор так, чтобы синий конец стрелки смотрел на букву С (или N).
• Вращая верхнюю часть, направьте мушку на место стоянки.
• Запишите значение азимута на случай, если указатель собьется.
• Двигаясь в облаке, держите компас перед собой, следите, чтобы северный конец стрелки совпадал с буквой С, и идите в направлении, которое указывает визирное устройство.

Конечно, такой способ недостаточно точен, и лучше не попадать в подобные ситуации, но при необходимости можно им воспользоваться. Если расстояние невелико, мимо горы вы не пройдете, зато без компаса можете уйти неизвестно куда или кружить на одном месте бесконечно долго.

Если что-то осталось неясным или хотите закрепить материал, посмотрите видео о том, как пользоваться компасом:

Электромагнитный компас[править | править код]

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.

Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году.

Работает ли магнитный компас за пределами Земли

Многие звезды, планеты и их спутники обладают магнитным полем, однако зачастую магнитное поле настолько слабо, что не способно повлиять на стрелку магнитного компаса. Более же чувствительные приборы улавливают даже столь незначительное проявление магнетизма, но сейчас речь не о них.

Так, например, на Луне скорее всего не удастся использовать магнитный компас для ориентирования, поскольку магнитное поле Луны очень слабо.

То же самое касается открытого космоса на большом удалении от небесных тел. Здесь магнитные поля, как правило, настолько малы, что не способны сдвинуть стрелку магнитного компаса с места.

Последнее утверждение справедливо только для магнитного компаса, находящегося вдали от бороздящего просторы космоса космического корабля. На МКС показания компаса целиком будут зависеть от магнитных девиаций, вызванных исключительно деталями самой космической станции.

С другой стороны, не стоит забывать, что даже на тех планетах, где магнитное поле не меньше, а то и больше, чем на Земле, магнитные полюса периодически меняются местами, и направление на магнитный полюс с большой вероятностью не совпадет с направлением на географический полюс. В принципе, как и говорилось ранее, у Земли та же «беда», и то, что мы имеем возможность сегодня использовать магнитный компас для приблизительного определения направления на географические полюса, можно сказать — просто счастливое совпадение.

Таким образом, говоря о магнитном компасе, как об основном средстве навигации для туриста, всегда нужно помнить об ограничениях в его работе, которых, к счастью не так много. В большинстве случаев магнитный компас при корректном его использовании поможет людям сориентироваться в пространстве, при наличии карты — определить свое местоположение, а также найти направление для дальнейшего движения, в том числе и для того, чтобы в аварийной ситуации наиболее быстро выйти к людям.

Если же в аварийной ситуации у человека не оказалось ни навигатора, ни компаса, ни металлических предметов, из которых можно было бы его изготовить, тогда остается ориентироваться по так называемому солнечному компасу — гномону.

Основные виды компасов

Прежде чем приобретать компас, важно изучить особенности каждого вида: магнитного, жидкостного, электронного и электромагнитного. Все приборы того или иного типа имеют как явные преимущества, так и недостатки

Особенно важно при выборе обращать внимание на главную деталь устройства, то есть на намагниченную стрелку

Магнитные

Самые распространенные компасы, так как имеют наименьшую стоимость и привычны в использовании. Они представлены в виде круглого прибора с циферблатом, по которому идёт отсчёт углового отклонения от меридиана, и намагниченной стрелкой в центре.

Металлическая стрелка, как правило, окрашена в красный и синий цвет, означающий направление на север и юг соответственно. Она тщательно откалибрована и держится на тонкой игле.

Магнитный компас

К основным недостаткам данного приспособления относится:

1. Неточность показаний по причине воздействия магнитного поля.
2. Не приспособлен к работе с водной средой. Во-первых, его нельзя применять на глубине. Во-вторых, недопустимо попадание воды внутрь прибора.

Достоинства магнитных компасов:

• компактные;
• бюджетные;
• лёгкие.

Электромагнитные

Данный вид компасов устроен по такому же принципу работы, как и магнитные приборы. Отличительная черта девайсов — это электронная система работы, с помощью которой произведённые вычисления выводятся на экран.

Электронные

Электронные компасы относятся к профессиональным компьютерным устройствам навигации. Информацию о местонахождении они получают со спутников. Также имеют широкий функционал, что позволяет использовать прибор и в ночное время, и под водой.

Электронный компас

Электронные компасы имеют множество достоинств. Основные из них:

• оснащение большим разнообразием функций (подсветка, GPS навигатор, герметичный корпус);
• некоторые модели имеют функцию запоминания траектории пути и отслеживание отклонения от маршрута;
• отличаются высокой точностью расчётов.

Недостатком девайса является большая зависимость от электричества. Компас не выдерживает более 6 дней без подзарядки.

Жидкостные

Данная категория устройств также предназначена для определения меридиана. Жидкостные компасы очень схожи с магнитными не только по внешнему виду, но и по принципу действия. Однако внутри корпуса находится незамерзающая жидкость, которая позволяет магнитной стрелке быстрее стабилизироваться и указать нужное направление.

Жидкостный компас

Жидкостный компас имеет ряд преимуществ:

• невысокая цена;
• прост в использовании;
• высокая точность;
• быстрая стабилизация стрелки;
• компактность.

Но отмечается и недостаток девайса. Чаще всего резервуары для жидкости изготавливают из стекла. Поэтому такие компасы могут легко повредиться, а также не предназначены для использования детьми.

Советуем ознакомиться

Как определить расстояние с помощью градусной сетки? Edc для новичков. часть 1: обзор ножевых сталей для вашего ножа Как выбрать термос для чая и еды Калибр 308 win: отзывы, характеристики и баллистика Как сшить длинную мантию с капюшоном Женская портупея: как носить и сочетать