Как компас реагирует на магнит

Магнитно-компасное дело. Краткий конспект. Часть 1

Что делать, если девиация магнитного компаса вдруг, «в результате попадания молнии» стала очень большой, например, больше 60 градусов? Нужно ли ее уничтожать или можно продолжить движение, составив девиационные таблицы?

Чтобы ответить на поставленный вопрос, стоит, хотя бы на пальцах, разобраться, «как ЭТО работает?» Как и почему работает магнитный компас?

Магнитные свойства ферромагнетиков

Основной частью магнитного компаса является его чувствительный элемент. Под воздействием магнитного поля Земли чувствительный элемент занимает в пространстве положение параллельное силовым линиям. При этом конец стрелки, указывающий на север, называется северным, а противоположный ему – южным. Условно принято считать, что в северном полюсе магнита сосредоточен магнетизм положительного наименования, а в южном – отрицательного.

Как компас реагирует на магнит. 1433 1466618434206. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-1433 1466618434206. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка 1433 1466618434206

Сила, с которой магнитное поле воздействует на магнитную стрелку компаса, называется напряженностью магнитного поля. Напряженность — величина векторная, т.е. имеющая не только величину, но и направление, и направлена она по касательной к магнитным силовым линиям окружающего магнитного поля.

Магнитные силовые линии

Как компас реагирует на магнит. 1431 1466617628133. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-1431 1466617628133. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка 1431 1466617628133

Прямая линия, соединяющая концы магнитной стрелки, называется магнитной осью. В компасах применяют магниты в виде прямолинейных брусков различного сечения. У таких магнитов магнитная ось, как правило, совпадает с геометрической продольной осью.

Важной характеристикой компасных магнитов является магнитный момент. Это физическая величина, пропорциональная длине магнита и количеству магнетизма, сосредоточенного в нем. Магнитный момент используется для расчетов напряженности магнитного поля вокруг магнита. Чем сильнее магнит намагничен и чем он длиннее, тем большую напряженность он создает.

Отсюда следует важный практический вывод: чем больше у стрелки магнитного компаса магнитный момент, тем она чувствительнее к воздействию магнитного поля Земли, а значит, показания такого компаса будут более точными.

Как мы помним, магнитный момент пропорционален длине магнитной стрелки. Поэтому, в теории, чтобы изготовить хороший чувствительный магнитный компас, необходима длинная магнитная стрелка. Однако, технически сложно изготовить однородный магнит большой длинны, да еще к тому же поместить его в корпус соответствующего диаметра. Такой компас будет очень неудобным и громоздким.

Чтобы не делать длинных магнитных стрелок, в современных магнитных компасах вместо одной стрелки используют несколько параллельных намагниченных брусков, закрепленных на картушке. Иными словами, современный морской магнитный компас не имеет магнитной стрелки как таковой. В место нее используется круглая картушка с закрепленными на ней параллельными намагниченными брусками. Такое техническое решение позволяет компенсировать неоднородность намагниченности каждого отдельного бруска, а также получить компас приемлемого диаметра с хорошей магнитной чувствительностью за счет суммирования магнитных моментов каждого бруска в отдельности.

Картушка магнитного компаса

Как компас реагирует на магнит. 1428 1466617611199. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-1428 1466617611199. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка 1428 1466617611199

По своим физическим свойствам, материалы, используемые в магнитно-компасном деле (их еще называют ферромагнетики), могут быть твердыми в магнитном отношении или мягкими.

Твердые в магнитном отношении ферромагнетики – это такие материалы, которые хорошо намагничиваются и после прекращения воздействия внешнего магнитного поля обладают хорошей остаточной намагниченностью. Такие материалы используются для изготовления постоянных магнитов.

Мягкие в магнитном отношении ферромагнетики не обладают способностью сохранять остаточную намагниченность. Они легко перемагничиваются под воздействием внешних полей. Такие материалы, конечно же, не используют для изготовления магнитных стрелок, но применяют для других задач в магнитно-компасном деле.

Любопытно, что способность намагничиваться зависит не только от физических свойств материалов-ферромагнетиков, из которых изготавливаются магниты, но и от их размеров и геометрической формы. Для оценки способности тел намагничиваться и размагничиваться используют такие физические характеристики как магнитная восприимчивость и коэффициент размагничивания. Чем больше у вещества магнитная восприимчивость, тем легче его намагнитить. Коэффициент размагничивания – это величина, зависящая от формы тела и определяющая влияние внутреннего размагничивающего поля тела на его магнитное состояние. Чем выше коэффициент размагничивания, тем меньше магнитная восприимчивость.

У коэффициента размагничивания есть одно очень любопытное свойство: чем больше длина тела по сравнению с другими его размерами, тем меньше коэффициент размагничивания. Поэтому для линейных брусков этот коэффициент незначителен. Именно поэтому магниты в картушке компаса – это вытянутые бруски.

Существует еще ряд любопытных свойств магнитов. Так, например, если магнит при намагничивании встряхивать, то он намагнитится сильнее. Это обусловлено тем, что сотрясения ослабляют силы трения между молекулами магнита и поэтому облегчают их определенную ориентацию под действием внешнего магнитного поля. И, наоборот, при размагничивании, сотрясения магнита способствуют обратному процессу.

Также, в силу тех же молекулярных процессов, магнитные свойства зависят от температуры. При сильном нагревании, магнитные свойства материалов ослабевают, и в какой-то момент магнит может перестать быть магнитом. Температуру, при которой тело теряет свои магнитные свойства, называют точкой Кюри. Например, для никеля, точка Кюри составляет 360°С.

Как изготавливают магниты для стрелок магнитного компаса? Как я уже писал, для изготовления стрелок используют «твердое железо», — т.е. твердые в магнитном отношении ферромагнетики. Это сплавы вольфрамовой, кобальтовой хромистой стали и специальных сплавов.

Сначала магнит закаливается, т.е. бруски нагревают до высокой температуры, а затем резко охлаждают. После закалки магнит варят в кипящей воде. Да! Да, это не опечатка! Его именно кипятят. Это делают для того, чтобы подвергнуть его структурной стабилизации. При кипячении стабилизируется химический состав: ускоряется выпадение карбидов. Один час нагревания магнита эквивалентен его естественному старению в течение нескольких лет.

После структурной стабилизации магниты намагничивают в индукционных катушках. По завершению намагничивания магниты теряют часть своего магнетизма, особенно в первые часы. Для обеспечения устойчивости магнитного момента нового магнита его подвергают магнитной стабилизации. Магнитная стабилизация, или магнитное старение, — это процесс частичного размагничивания магнита переменным магнитным полем. Прошедшие магнитную стабилизацию магниты становятся нечувствительными к ударам и сотрясениям, а их магнитный момент остается постоянным при колебаниях температуры.

Прошедшие такой технологический процесс магниты используют для изготовления магнитных стрелок и магнитов-уничтожителей полукруговой и креновой девиации.

«Мягкое железо», — слабые в магнитном отношении ферромагнетики используют для уничтожения четвертной девиации и индуктивной девиации. В качестве материалов применяют чугун и железо, из которых изготавливают шары, бруски квадратного сечения и прямоугольные пластины.

Нактоуз магнитного компаса с прямоугольными пластинами мягкого железа по бокам

Как компас реагирует на магнит. 1432 1466617628502. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-1432 1466617628502. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка 1432 1466617628502

Именно шары из «мягкого железа» можно наблюдать на нактоузах старинных магнитных компасов.

Нактоуз магнитного компаса барка «Игл» с шарами мягкого железа

Как компас реагирует на магнит. 1430 1466617627380. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-1430 1466617627380. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка 1430 1466617627380

Чтобы дальше вникнуть, как работает магнитный компас и почему его стрелка показывает на север, ну и, в конечном итоге, ответить на поставленный в начале статьи вопрос, нам нужно тщательно разобраться с таким понятием, как магнитное поле Земли, которое и является той самой силой, что заставляет стрелку указывать на север. Но об этом в следующей части…

Используемые материалы: П.А. Нечаев, В.В. Григорьев «Магнитно-компасное дело», В.В. Воронов, Н.Н. Григорьев, А.В. Яловенко «Магнитные компасы»

Источник

Магнитный компас и правила работы с ним

Магнитный компас — устройство, указывающее на магнитные полюса Земли и, таким образом, облегчающее задачу ориентирования на местности.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 1. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 1. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 1

Классический магнитный компас со шкалой и аретиром.

Слово «компас» заимствовано из итальянского языка, где «compasso» в переводе означает «циркуль». В слове «компас» принято ставить ударение на первый слог, однако в профессиональной речи моряков используется произношение с ударением на последний слог.

Назначение современных компасов — не только показывать основные стороны света: они также служат для определения азимута, а также направления по известному азимуту.

В основе современного магнитного компаса лежит магнитная стрелка, которая располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, которая по своей сути является постоянным магнитом. Линии магнитного поля Земли, в свою очередь, тянутся от одного магнитного полюса к другому. При этом магнитные полюса находятся на расстоянии от географических полюсов. Кроме того, они находятся в постоянном движении, со временем меняя свое местоположение. Все это обуславливает некоторые погрешности в показаниях.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 2. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 2. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 2

Стрелка магнитного компаса указывает не строго на Северный Полюс, а немного мимо. Для целей ориентирования это не критично, но в общем это полезно знать.

Именно по этой причине для точных измерений, проводимых с помощью магнитного компаса, следует учитывать разницу между северным направлением, которое показывает стрелка, и направлением на географический северный полюс Земли. О том, как это делается, мы рассказывали в отдельной статье.

История

Считается, что первый компас придумали в Китае во времена династии Сун. Об этом свидетельствует упоминание о нем, сделанное в китайской книге, написанной в 1044 году нашей эры.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 3. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 3. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 3

Инсталляция в виде самого древнего в мире компаса.

Этот компас представлял собой ложку из природного магнитного минерала — магнетита (магнитного железняка), которая свободно поворачивалась на металлической доске под воздействием магнитного поля Земли.

Спустя какое-то время китайцы усовершенствовали прибор, погрузив намагниченный элемент в воду, где он мог свободно вращаться, не испытывая такого сопротивления, как его предшественник. Так появился первый водяной компас.

Чуть позже магнитный компас был изобретен и в Европе. Его устройство представляло собой магнитную стрелку, прикрепленную к плавающей в воде пробке из легкого материала. В видео показано, как повторить это:

Изобретенный в Европе компас усовершенствовал итальянец Флавио Джойя, прикрепив магнитную стрелку к диску с разметками (картушке) и насадив эту конструкцию на вертикальную шпильку для уменьшения сопротивления.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 5. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 5. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 5

Освободившись от воды, компас стал значительно легче и надежнее.

На протяжении последующих веков магнитный компас совершенствовался и на сегодняшний день представляет собой довольно точный и удобный в пользовании прибор.

Классификация магнитных компасов

Существует множество различных моделей магнитного компаса. Тяжело перечислить все варианты, поэтому разберем некоторые отличительные черты, комбинации которых делают выбор этих устройств столь широким.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 23. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 23. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 23

Компас с максимальной разметкой шкалы.

Жидкость внутри колбы

Компасы с герметичной колбой, наполненные специальной жидкостью, называются жидкостными.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 6. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 6. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 6

Жидкость внутри колбы призвана гасить колебания стрелки, что способствует оперативной работе с таким компасом. Однако нарушение герметичности колбы может привести к попаданию под стекло пузырьков воздуха, что в некоторых случаях влияет на показания прибора.

Прямоугольный планшет

Компасы, у которых колба размещена на прямоугольной основе, называются планшетными.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 7. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 7. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 7

Такие компасы наиболее удобны для работы, как с картой, так и для ориентирования на местности. На самом «планшете» чаще всего расчерчивается линейка для удобства работы с картой. Иногда на нем же размещается линза, а иногда могут встречаться вырезы различной геометрической формы и дополнительные разметки, например, для быстрого перевода расстояний, измеренных по карте, в расстояния, соответствующие им на местности.

Целик и мушка

Наличие на компасе целика и мушки позволяет проводить измерения азимута на объект более точно и более точно находить направление по известному азимуту.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 8. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 8. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 8

Зеркало

Оснащенные зеркалом компасы дают возможность человеку, проводящему измерения, одновременно контролировать положение стрелки. Это уменьшает вероятность ошибки, связанной с непроизвольным поворотом прибора относительно вертикальной оси.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 9. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 9. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 9

Стрелка, закрепленная на диске

Закрепленная на подвижном диске со шкалой стрелка в некоторых ситуациях упрощает процесс ориентирования. В этом случае не нужно следить, чтобы северный конец стрелки совпал с направлением на север на шкале, поскольку стрелка уже зафиксирована в этом положении.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 10. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 10. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 10

Однако есть у моделей с фиксированной на диске стрелкой два больших минуса. Из-за большего трения о жидкость в колбе стрелка вместе с диском поворачивается значительно дольше. А при попадании в колбу даже небольшого количества воздуха (буквально нескольких пузырьков) компас может плохо работать: воздух, оказавшись под подвижным диском, прижимает его к верхнему стеклу колбы и не дает нормально вращаться.

Светящаяся разметка

Некоторые компасы имеют светящуюся разметку, что весьма удобно для использования этого инструмента в темное время суток.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 11. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 11. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 11

Опасения о том, что такие компасы радиоактивны, являются мифами.

Ударопрочный корпус

Такой корпус обеспечивает дополнительную защиту компасу от повреждений, вызванных случайными ударами либо падением прибора на землю.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 12. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 12. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 12

Однако это вовсе не значит, что такой компас можно безнаказанно использовать в качестве пращи: все-таки корпус — это всего лишь дополнительная защита, а не гарантия неубиваемости прибора.

Варианты крепления

Для удобства работы в разных моделях компасов предусмотрены различные варианты крепления.

Для спортивного ориентирования, где точность измерений не очень важна, выпускаются компасы с креплением на большой палец руки.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 13. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 13. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 13

Классикой жанра могут считаться модели с ремешком на запястье. Многим туристам старшего поколения, да и военным тоже, известен пример «наручного» компаса — компас Адрианова. Наручные модели, подобно приборам с креплением на палец, всегда на виду, что очень удобно для быстрой работы с ними.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 14. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 14. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 14

Планшетные модели, как правило, слишком громоздки для крепления на руку, поэтому в них обычно предусмотрена тонкая веревочка для подвешивания компаса на шею. Поскольку для работы с ними требуется немногим больше времени (дополнительные затраты времени связаны в основном с доставанием прибора из-под одежды), эти компасы наиболее удобны для ориентирования в длительных походах, где время не играет большой роли, а требования к работе с картой могут быть выше.

В последнее время мне доводилось видеть маленькие китайские компасы, вмонтированные в фастекс так называемых браслетов выживания. Однако, насколько могу судить, вмонтированное в тот же фастекс огниво с кресалом будут влиять на показания такого прибора, вызывая в нем магнитные девиации. А значит такой компас будет давать неправильные показания. То же самое касается и ножей выживания, в которых компас кто-то догадался вмонтировать в рукоять. Лично я не стал бы рекомендовать такие «мультитулы» на замену обычного компаса.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 15. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 15. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 15

Модели с различной комбинацией вышеперечисленных нюансов широко используются туристами и другими любителями отдыха на природе. Однако существуют и модели, заточенные под иной род деятельности.

Например, на судах устанавливают специальные магнитные компасы, снабженные системой магнитов, уничтожающей магнитные девиации, вызванные конструктивными элементами самого судна. Остаточную же девиацию рассчитывают с помощью специальных таблиц.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 16. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 16. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 16

Вся эта судовая конструкция весит несколько килограмм и точно непригодна для ориентирования в туризме.

Современные магнитные компасы для судов должны соответствовать стандарту ISO 11606 «Суда и морская технология. Морские электромагнитные компасы”, согласно которого погрешность в измерениях компаса не должна быть больше 0,5°. Такие приборы, несмотря на свою точность, как правило, значительно больше и тяжелее «туристских» вариантов, да и стоят на порядок дороже.

Считается, что некоторые животные, например, птицы, для ориентирования в пространстве используют внутренний геомагнитный компас. На сегодняшний день пока так и не удалось узнать, как именно работает такой механизм. Подозревают, что некоторые белковые структуры могут реагировать на магнитное поле Земли, однако какие рецепторы улавливают сигналы от этих белков, и по сей день остается загадкой.

Не совсем подходит для туризма и так называемый горный (геологический) компас. В отличии от туристских моделей, шкала горного компаса размечена не по часовой стрелке, а против нее. Такой прибор нужен для определения направлений простирания и падения слоя горной породы. Но если другого варианта нет, а сделать компактный компас из подручных материалов не получается, тогда можно пользоваться тем, что есть.

Самодельный компас из подручных средств

В некоторых учебниках рекомендуют для намагничивания иглы потереть ее о волосы или шелк с целью намагнитить. Однако ни в одном моем опыте размагниченную иглу не удавалось намагнитить таким образом.

Важно обеспечить изоляцию такого компаса от ветра, иначе определить стороны света с помощью такого прибора будет проблематично. Изоляцию можно сделать с помощью каримата, либо используя естественное укрытие — углубление в земле, скалу и тому подобное.

Устройство магнитного компаса

Ввиду большого разнообразия компасов, рассмотрим строение этого прибора на примере всего одной модели — советского военного наручного компаса Адрианова. Он показан на фото:

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 17. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 17. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 17

Внутри корпуса компаса имеется магнитная стрелка. Она является основной частью прибора. В рабочем состоянии стрелка может свободно вращаться на оси, выстраиваясь вдоль силовых линий магнитного поля.

Часть стрелки, которая указывает в направлении магнитного севера, в компасе Адрианова покрашена светонакопительной краской, излучающей свет после предварительной «зарядки» на свету. Этой же краской выкрашены и некоторые отметки на самой колбе.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 18. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 18. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 18

Заряжаясь в течение светового дня, краска на стрелках такого компаса светится в темноте.

Чтобы стрелка не тряслась во время движения человека, этот компас снабжен специальным тормозом. Нажатие на рычажок тормоза приводит к фиксации стрелки, лишая ее возможности совершать движения.

Внутри корпуса под колбой нанесена двойная круговая шкала: внешняя размечена против часовой стрелки, внутренняя — по часовой.

Снаружи корпуса имеется подвижное кольцо с целиком, мушкой и указателем делений.

Данный компас снабжен ремешком для крепления на запястье, не очень удобным, но достаточным для надежного закрепления на руке. Это видно в видео:

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:

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

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:

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

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.

Общие правила эксплуатации магнитного компаса

Во время хранения и эксплуатации магнитный компас не должен находиться рядом с объектами, обладающими магнитными свойствами — металлическими изделиями, железосодержащими горными породами, магнитами, электронными устройствами.

Если магнитный компас снабжен тормозом для стрелки, то во время перехода стрелка должна быть зафиксирована.

Компас нужно беречь от падений и ударов. Особенно это важно для жидкостных моделей, нарушение целостности колбы которых может повлечь выход из строя всего прибора.

И конечно же перед выходом на маршрут нужно проверить исправность компаса и по возможности взять запасной. А о том, как именно определяется неисправность компаса, мы рассказывали в отдельной статье.

Погрешность магнитного компаса

Точность измерений, выполняемых с помощью магнитного компаса, зависит от нескольких факторов — цены деления шкалы компаса, магнитного склонения на территории, где производится измерение, а также наличия магнитных аномалий и магнитных девиаций. Коротко рассмотрим каждый из этих факторов.

Цена деления компаса показывает угловое расстояние между соседними засечками на шкале. Таким образом, чем меньше будет «шаг» между двумя засечками, тем точнее можно снимать показания с прибора.

В идеале вся шкала должна быть разбита засечками на 360 секторов. В этом случае цена деления компаса будет равна 1°. Однако чаще всего из-за небольшого диаметра диска, на который нанесена шкала, сделать такое большое количество пометок не представляется возможным, а если и представляется, то пользоваться такой шкалой будет не очень удобно из-за малой толщины засечек. Полагаю, именно поэтому очень часто цена деления компаса составляет не 1°, а увеличивается до 2–5°.

Магнитное склонение, о котором мы подробно рассказывали в отдельной статье, в некоторых случаях может оказывать значительное влияние на результаты измерений из-за отклонения магнитной стрелки компаса. Если не учитывать магнитное склонение, то ошибка в измерениях может достигнуть десятка градусов, а в некоторых случаях — и более того.

Вблизи полюсов Земли магнитный компас практически непригоден для использования из-за того, что нахождение магнитного полюса Земли, на который показывает прибор, может быть в диаметрально противоположном направлении от местоположения географического полюса.

Если магнитное склонение не указано либо указанное значение устарело, а значит с большой долей вероятности неверно, то в некоторых случаях можно найти его самостоятельно, измерив с помощью магнитного компаса азимут на линейный ориентир по карте и на местности и произведя расчет разницы в показаниях.

Магнитная аномалия — это территория, на которой направление магнитного поля имеет существенное отличие от направлений магнитного поля на близлежащих территориях. Это может быть связано, например, с залеганием магнитной руды. Соответственно, в областях с магнитными аномалиями и показания магнитного компаса тоже будут искажены.

На некоторых картах районы с магнитными аномалиями помечаются на рамке там же, где обычно указывается магнитное склонение. В этом случае обычно пишут о границах, в пределах которых может отклоняться магнитная стрелка от направления на истинный меридиан.

Магнитные девиации — это отклонения магнитной стрелки компаса от направления вектора магнитного поля Земли, возникающие при нахождении вблизи прибора намагниченных объектов либо проводника, по которому течет электрический ток. Так, стрелка может отклоняться при нахождении поблизости рации, мобильного телефона, ножа, топора, пилы, транспорта, линии электропередач и даже другого магнитного компаса. Поэтому при выполнении измерений стараются убрать подальше инструменты и электроприборы, а сами измерения проводить в стороне от транспорта, железнодорожных путей и высоковольтных проводов.

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.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 20. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 20. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 20

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.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 21. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 21. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 21

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.

Как компас реагирует на магнит. magnitnyj kompas 22. Как компас реагирует на магнит фото. Как компас реагирует на магнит-magnitnyj kompas 22. картинка Как компас реагирует на магнит. картинка magnitnyj kompas 22

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.

Полезное видео: правила работы с магнитным компасом

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *