Еще в доисторические времена люди поняли, как расположить себя на фоне того, что их окружает. Солнце касается горизонта и определяет восток и запад. Юг можно определить по солнцу, находящемуся в зените. Север расположен прямо напротив юга. Обладая небольшими знаниями, можно определить направление по звездам и природным ориентирам. Однако если небо затянуто облаками и нет очевидных природных ориентиров, как определить направление в полевых условиях? В таких случаях пригодится компас. Этот прибор показывает направление географического или магнитного меридиана. Такие туристические предметы, как компас, очень популярны среди любителей отдыха на природе. Как же появился этот замечательный прибор?
Существует множество видов компасов. Но есть два основных типа: магнитный и немагнитный. Считается, что первым появился магнитный компас. Его движение основано на взаимном притяжении и отталкивании двух магнитов. Однако, согласно китайской легенде, раньше существовала "колесница, указывающая на юг". Это был немагнитный компас. Согласно легенде, два великих императора начали войну. Один из них попросил мага создать такой густой туман, чтобы вражеская армия могла в нем заблудиться. Но волшебная колесница вывела людей на верный путь и привела к победе. Хотя эта легенда очень древняя, исторические источники относят изобретение этого механизма к III веку. К колеснице была прикреплена статуя в виде человека, которая указывала на юг, независимо от того, в какую сторону двигалась колесница. Специальный механизм отсчитывал количество оборотов колеса, а игла указывала на юг.
Простейшие магнитные компасы имели стрелку, которая вращалась в горизонтальной плоскости относительно магнитного меридиана. В современных приборах точкой отсчета является север. Однако два конца стрелки указывают на магнитные полюса Земли. Они не совпадают с географическими полюсами и движутся безразлично. Металлические предметы, магниты, электронные устройства и металлические руды влияют на показания измерительных приборов. Магнитные бури также искажают данные.
Магнитное моделирование приборов зародилось в Китае. В третьем веке до нашей эры есть сведения о механизме, называемом "сонан" или "ориентация на юг". Уникальная ложка из магнетита имела тонкий черпак. Гладкая выпуклая часть в форме шара помещалась на медную или деревянную пластину с изображением краев земли. Прибор вращали, нажимая на его ось. В XI веке было обнаружено, что намагничивание происходит не только при контакте магнита с железом. Намагничивание происходит не только при контакте с железом, но и при остывании нагретого железа. Это привело к созданию нового компаса в форме рыбы из железа. Железо нагрели и поместили в емкость, наполненную водой. Затем рыба повернулась головой на юг. При повторном нагревании она теряла свои магнитные свойства.
В тот же период появились различные виды компасов. Их изготовил китаец по имени Шэнь Гуа. В одной из моделей швейная игла была намагничена природным магнитом, подвешенным в середине болтающейся шелковой нити. Это устройство было более точным, чем компас для рыбы. Точность данных объяснялась отсутствием сопротивления в кардинальных точках. Другой прибор того же ученого представлял собой намагниченную иглу, насаженную на иголку.
Своеобразный компас, состоящий из магнитной иглы и кусочка пробки в сосуде с водой, активно использовался на китайских кораблях. Такие компасы стали популярны в арабском мире в XII веке и в Европе в последующие столетия. Изначально эту идею позаимствовали итальянские моряки. Они придумали накрывать корабль стеклом, чтобы защитить его от ветра. В Европе устройство получило свое современное название. Вероятно, оно происходит от латинского слова compassare - "измерять": В XIV веке магнитную стрелку помещали в центр бумажного круга. Позже круг разделили на 16, а затем на 32 части; в XVI веке стрелку закрепили на кардане. Спустя 100 лет для получения более точных результатов стали использовать поворотные пеленгаторы. Компас привел к большим изменениям. Благодаря им стали возможны длительные океанские путешествия.
В XX веке моряки стали использовать немагнитные гирокомпасы. Гирокомпасы точно измеряют положение полюсов Земли. Магнитные поля не влияют на гирокомпас. Движение этой модели связано с природой гироскопа и вращением Земли. Ротор удерживается в горизонтальном положении. Под действием силы тяжести возникает эффект крутящего момента. В результате ротор вращался в северном направлении. Первый гирокомпас появился в 1885 году и с тех пор неоднократно совершенствовался.
Сегодня путевые компасы имеют множество новых функций. Внешний вид современных устройств значительно отличается от старых моделей компактностью и стильным внешним видом. Компактный и стильный внешний вид. В центре функции компаса находится электронная схема, которая измеряет магнитное поле Земли. Большинство приборов связаны со спутниками. Благодаря этому измерения современных моделей максимально точны, а сами компасы просты в использовании.
