Стрілка магнітного компаса вказує на магнітні полюси Землі, а якщо бути точним, то знаходиться в магнітному полі Землі паралельно його магнітним силовим лініям. Це спостерігається як і північному, і у південному півкулях. Але бувають і винятки, причому не так вже й рідко.

Як правило, кінець стрілки, що вказує на північний магнітний полюс, забарвлюють контрастний колір.

З чого зроблено стрілку

Будь-яка стрілка магнітного компаса виготовлена ​​з феромагнетика.

Феромагнетик - це матеріал, який здатний мати намагніченість навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля. У ньому встановлюється далекий феромагнітний порядок магнітних моментів атомів та іонів, завдяки чому він і набуває магнітних властивостей. У відео пояснюється це явище:

Однак при нагріванні феромагнетика до температури Кюрі вказаний порядок руйнується і феромагнетик стає парамагнетиком. Нагрітий над вогнем магніт втрачає свої магнітні властивості. На цьому заснований найпростіший спосіб розмагнічування різноманітних магнітів, не виключаючи стрілки магнітного компаса.

Для того, щоб намагнітити феромагнетик заново, його температуру потрібно знизити нижче точки Кюрі і помістити його в магнітне поле - або покласти поряд з іншим магнітом, або намагнітити, зробивши його осердям електромагніту.

Чому магнітна стрілка повертається

Щоб розібратися в цьому питанні, слід згадати, що таке магнітне поле. А магнітне поле - це силове поле, яке може впливати на електричні заряди та тіла, які мають магнітний момент.

Таким чином, два магніти здатні взаємодіяти один з одним, при цьому їх однакові полюси будуть відштовхуватися, а протилежні - притягуватися. Так, північний і південний полюси прагнутимуть з'єднатися, а ось південний з південним і північний з північним навпаки - заважатимуть з'єднати два магніти.

Тепер розглянемо стрілку магнітного компасу та нашу планету. Обидва ці об'єкти є магнітами, отже, і взаємодіють друг з одним за вищевказаним принципом. Тобто, північний кінець стрілки тягнеться до південного полюса Землі, а південний - до північного.

Але як так? Адже нам казали, що північний кінець стрілки вказує на північ? У чому каверза?

Пояснюється все дуже просто: північний та південний магнітний полюс Землі перейменували і назвали на честь тих географічних полюсів, які знаходилися в безпосередній близькості до них. Таким чином виходить, що поблизу географічного північного полюса насправді знаходиться південний магнітний полюс Землі, який для зручності був названий північним магнітним полюсом, а в південній півкулі все навпаки.

Взаємодія між цими двома магнітами не дуже сильна. Якщо стрілку просто покласти на землю, вона навряд чи зрушить з місця. Тому, щоб не заважати їй повертатись у відносно слабкому магнітному полі Землі, її «садять» на шпиль, який виступає в ролі осі, або, як у перших європейських моделях компасів, опускають на воду, зменшуючи тим самим опір при обертанні до мінімуму.

Щоб не сплутати північний та південний кінці стрілки, їх зазвичай роблять різними. Найчастіше кінці стрілки можуть відрізнятися за формою та кольором. Як правило, червоним кольором виділяють північний кінець стрілки, але бувають і винятки. Про те, якими квітами та формою виділяють північну частину стрілки, а також про те, як визначити північний кінець стрілки самостійно, є матеріал в окремій статті (Пристрій компасу).

Чому стрілка не вказує на справжню північ

Як було зазначено, стрілка магнітного компаса показує напрямок на магнітні північ і південь Землі. Однак розташування магнітних полюсів не збігається з місцем розташування істинних полюсів Землі. Крім того, положення магнітних полюсів Землі постійно змінюється, причому швидкість зміни непостійна в часі і відрізняється у північного та південного магнітних полюсів, що пов'язано з процесами, що відбуваються в надрах планети.

Таким чином, твердження про те, що стрілка магнітного компасу завжди вказує на істинну північ, є помилковим.

Часто доводилося чути, що на Алясці - найбільшому штаті США - стрілка магнітного компасу показує не на північ, а на схід. Це не зовсім так. Якщо розглянути карту ізгону магнітного відмінювання, то видно, що найбільше відхилення стрілки на схід не досягне навіть 40°, а це не східний напрямок, а північно-східний. А от якщо говорити про те, де стрілка компаса замість півночі покаже на захід, то така територія є - це Нунавут, який нещодавно став частиною Канади.

Карта ізгону представлена ​​нижче:

Однак при необхідності все ж таки можна за показаннями магнітного компаса визначити напрямок на справжні полюси Землі. Для цього потрібно знати величину магнітного відмінювання, про яку ми розповідали

Чому іноді стрілка не вказує на магнітну північ

Якщо бути точним, то стрілка магнітного компаса не вказує точно навіть на магнітні полюси Землі. Її свідчення у разі є приблизними.

На самих магнітних полюсах стрілка магнітного компаса прагнутиме зайняти вертикальне положення, оскільки лінії магнітного поля Землі, паралельно яким розташовується стрілка, цих територіях розташовані перпендикулярно площині горизонту. Таким чином, північна частина стрілки дивитиметься вниз на північному полюсі, а південна - на південному.

Однак бувають ситуації, коли показання магнітної стрілки досить сильно відхиляються від "норми", і тоді без додаткових поправок у розрахунках можна отримати великі помилки.

Такі відхилення можуть бути пов'язані з низкою причин. Розглянемо деякі з них.

Це, наприклад, відбувається в областях магнітних аномалій, де напрямок силових ліній магнітного поля Землі сильно відрізняється від напрямку силових ліній магнітного поля в сусідніх областях. Карти з такими ділянками іноді мають замітку про те, що зображена місцевість відноситься до магнітних аномалій.

Іноді при некоректній роботі на показання магнітної стрілки можуть впливати різні феромагнетики, що знаходяться поруч. Зазвичай їхній вплив присутній завжди, але через їхню віддаленість від стрілки такий вплив мізерно мало проти впливом магнітного поля Землі. Якщо ж джерело стороннього магнітного поля (феромагнетик або провідник, яким тече електричний струм) виявляється занадто близько до стрілки, його вплив може виявитися помітним, а найчастіше й стати переважним, що негативно позначиться результатах проведених з допомогою компаса вимірах.

Зрештою, на помилку у показаннях магнітного (та й не лише магнітного) компаса може вплинути його несправність. Це не така рідко зустрічається ситуація, тому до неї потрібно поставитися з усією відповідальністю.

Допоміжні «стрілочні» елементи компасу

Для забезпечення коректної роботи основного елемента компаса – магнітної стрілки – у цьому пристрої передбачено ряд допоміжних елементів. Ознайомимось із деякими з них.

Ковба. Вона дозволяє захистити стрілку від механічних пошкоджень, втрати та від впливу вітру та дощу.

Рідина у колбі. Вона слугує для швидкої стабілізації стрілки. Компаси, колба яких заповнена спеціальною рідиною, називаються рідинними. У «повітряних» моделях цієї мети використовувався латунний корпус, зменшує коливання стрілки з допомогою виникнення індукційних струмів. Однак, якщо порівнювати два варіанти стабілізації, то у випадку з рідиною будь-які коливання стрілки згасають набагато швидше.

Арретір. Це спеціальний стопор для зупинки стрілки, що найчастіше є невеликим важелем-фіксатором. Він дозволяє утримувати стрілку в нерухомому стані, запобігаючи її хаотичним коливанням під час руху людини по маршруту.

Як зробити стрілку для компаса своїми руками

В аварійній ситуації, що сталася за межами цивілізації, може знадобитися сформулювати примітивний компас.

Як стрілку для такого компаса допустимо використовувати будь-які невеликі вироби з феромагнетиків. Найчастіше як стрілка для саморобного компаса використовують намагнічену швейну голку, хоча з тим же успіхом у цій ролі виступають і інші предмети, наприклад, англійська шпилька або рибальський гачок.

Докладніше про те, як зробити компас із підручних матеріалів, можна прочитати в

До речі, в стародавньому Китаї, де був винайдений перший магнітний компас, як стрілку використовували спеціальну намагнічену ложку, що вільно обертається на гладкій дошці.

Як зорієнтуватися за стрілкою компаса

За допомогою працюючої магнітної стрілки можна вирішувати різні завдання, але для орієнтування важливі насамперед дві - визначення сторін світла та визначення напрямку, в якому потрібно рухатися.

Для того, щоб визначити сторони світла, потрібно за допомогою стрілки знайти напрямок на північ і стати обличчям до нього. Тепер позаду виявиться південь, праворуч – схід, а ліворуч – захід.

Щоб за стрілкою компаса вибрати напрямок подальшого руху, знаючи азимут, потрібно визначити за показаннями стрілки напрямок на північ, а потім від нього за годинниковою стрілкою відміряти кут, що відповідає потрібному магнітному азимуту.

Як бачимо, у роботі магнітної стрілки, як і самої стрілки немає нічого загадкового та суперечливого. Все цілком пояснюється законами фізики і знаннями про навколишній світ. Саме ці знання, накопичені попередніми поколіннями, дозволяли людям виживати і привели до розквіту людську цивілізацію, і саме ці знання в наші дні стають на допомогу тим, хто опинився в аварійних умовах далеко від цивілізації або просто заблукав у лісі, вирушивши за грибами.

Багато хто думає, що стрілка магнітного компаса вказує на географічну північ. Однак, це зовсім не так. Справа в тому, що географічні та магнітні полюси не збігаються, тому північна стрілка магнітного компаса в загальному випадку вказує на північний магнітний полюс, який знаходиться приблизно за 560 км (для епохи 2010 року) від географічного, і крім того, магнітні полюси постійно дрейфують. Якщо ж поблизу є сильні локальні магнітні аномалії, то стрілка компаса не вказуватиме і на магнітний полюс. Але у будь-якому разі стрілка компаса спрямована вздовж силових ліній магнітного поля землі.

На малюнку 1 зображено положення північного магнітного полюса на глобусі. Як видно з малюнка, у різних точках планети між напрямками на північні магнітний та географічний полюси є деякий кут, який називається магнітним відмінюванням. Якщо північний магнітний полюс розташований правіше за географічний полюс (стрілка компаса відхиляється на схід), то магнітне відмінювання вважається східним (позитивним). Якщо ж стрілка магнітного компаса відхиляється на захід, тоді магнітне відмінювання вважається західним (негативним). При збігу напрямів відмінювання вважається нульовим.

Мал. 1. Червоні стрілки вказують напрямок на північний магнітний полюс, чорні – на географічний.
Кут між цими напрямками називається магнітним відмінюванням.

Як визначити магнітне відмінювання для певної широти та довготи? Для цього необхідно скористатися даними, що надаються Національним геофізичним центром інформації. Якщо ввести там координати Москви (55.75 N 37.61 E) на епоху 1 січня 2012, то буде отримано наступне магнітне відмінювання:
Відмінювання = 10 ° 16 "E, зміна 0 ° 7" на Схід на рік.

Мал. 2. Отримання величини магнітного відмінювання для Москви на епоху 1 січня 2012 року
на сайті Національного геофізичного центру інформації (NOAA).

Крім того, на тому ж сайті можна завантажити карту світу з магнітним відмінюванням. Фрагмент такої карти наведено малюнку 3.

Мал. 3. Фрагмент карти магнітних відмін на епоху 2010 року.

Як використовувати магнітне відмінювання?

Припустимо, нам потрібно рухатися картою, використовуючи компас, суворо Схід (азимут=90°), ми у Москві (координати Москви:55.75 N 37.61 E) і на сайті NOAA ми отримали магнітне відмінювання для Москви на поточну дату (01.01. 2012), що дорівнює 10°16"E (тобто східне відмінювання). На малюнку 4 зображено положення північної стрілки магнітного компасу щодо напрямку на географічну північ:

Оскільки магнітне відмінювання у нас східне (позитивне), то щоб отримати потрібний азимут на шкалі компаса, магнітне відмінювання слід відняти з того географічного азимуту, яким ми збираємося рухатися:
90 ° - 10 ° = 80 °.

80 ° - це магнітний азимут (тобто показання компаса), слідуючи яким ми будемо рухатися точно на схід (азимут = 90 °). Звичайно, якщо в цьому напрямку потрібно пройти велику відстань (тисячі кілометрів, а якщо є локальні магнітні аномалії - то сотні кілометрів), то магнітне відмінювання доведеться постійно коригувати.

Найпростішим і найдавнішим навігаційним пристроєм є компас. Він дозволяє орієнтуватися біля: його магнітна стрілка завжди вказує північ. Цей прилад має стародавнє походження, з ним пов'язано багато цікавих історій. Стрілка компаса, що вказує на північ, дозволяє знайти шлях, причому по компасу його шукали задовго до Різдва Христового.

Причому тут китайці

Багато винаходів, якими ми користуємося, вигадали китайці, і компас - не виняток. Існують різні відомості про появу компасів. За одними, вони були винайдені ще за 3 тисячі років до нашої ери, інші стверджують, що компаси з'явилися приблизно в 200 році до нашої ери. Перше припущення ґрунтується більше на міфах, ніж фактах.

У Китаї за правління імператора Хуан-ді було винайдено перший компас. Він допоміг йому знайти шлях у пустелі та врятував військо від загибелі. Однак історичних фактів про цей випадок немає.

За іншою версією, стрілками компаса стали користуватися за часів династії Хань. Давній пристрій був намагнічений предмет. Стрілка компаса завжди вказувала один і той самий напрямок.

Є достовірні відомості про часи династії Сунь. Факти показують, що у ХХ столітті нашої ери китайці орієнтувалися за компасом, визначали сторони світла.

З Китаю планетою

З Китаю компас потрапив до арабів. Вони вважалися добрими мореплавцями, але навіть їм потрібні були навігаційні пристрої. Стрілка компаса завжди вказує в той самий напрямок, отже, орієнтуватися по такому пристрої легко. Арабам припала до смаку ідея компаса, правда, в ті часи як орієнтир використовували воду і намагнічений металевий предмет, який опускали в ємність. Він повертався в той самий бік. У такому вигляді стародавній компас потрапив до європейських країн, де був життєво необхідний компас, і вони швидко придумали, як удосконалити арабський устрій.

Після недовгих роздумів Ф. Джойя вигадав апарат, що дозволяє більш точно орієнтуватися на всі боки світу. А щоб звузити орієнтири, зробивши їх якнайточнішими, циферблат компаса розділили на 16 поділів. Стрілка компаса була встановлена ​​на шпильку, а щоб зменшити тертя в осі, в чашу наливали воду. З того часу пристрої сильно змінилися. Але сам задум розробника досі застосовується у сучасних компасах.

Види компасів

Для різних областей використовують різні види пристроїв. І тут постає питання: а якщо вони різні, то куди показує компас, і який найточніший?

У світі використовують такі види компасів:

Орієнтація у просторі

Знаючи, яка стрілка компаса вказує на північ, можна знайти будь-який шлях. Ну, чи майже будь-хто. Якщо, звичайно, людина не знаходиться в зоні магнітної бурі, де стрілка компаса може поводитись абсолютно непередбачувано.

Всім відомо, що є чотири сторони світу: північ, південь, захід та схід. Те, де є ці сторони світла, визначається земними полюсами.

Зміна напряму

Здавалося б, компас - це той пристрій, який не може обдурити, але це не так. Кожен пристрій може вийти з ладу, і компас не виняток. Тому, щоб точно визначити показання компаса, куди показує червона стрілка приладу, чи правильному напрямку, варто виключити наступне:

1. Чи немає поруч сторонніх магнітів. При розташуванні поблизу інших магнітів стрілка компаса відхилятиметься і покаже невірний напрямок.
2. Розташування поруч із електронним пристроєм. Навіть найпростіший смартфон створює навколо себе електромагнітне поле, що створює перешкоди, і стрілки компаса відхиляються у неправильному напрямку.
3. На точність показників впливає магнітна буря, сонячний вітер.
4. Перешкоди утворюються в аномальних зонах. На нашій планеті є кілька схожих зон, де відбуваються незрозумілі речі. Наприклад, Курська магнітна аномалія, де компаси «сходять з розуму».

Не завжди навігаційний пристрій показує правильно, у деяких випадках він дає похибки. Вони можуть бути викликані покладами руди і не тільки.

Напрямок стрілок

На компасі зазвичай одна стрілка, розділена на дві частини, або дві стрілки, спрямовані протилежно. У класичному варіанті вони пофарбовані в синій та червоний кольори. Синя стрілка чи та, що має трикутник на кінчику, завжди показує північ, а червона чи широка безформна - на південь. Іноді пристрої оснащуються стрілками інших відтінків. Наприклад, зеленого кольору. Під час використання таких приладів виникає питання: а куди вказує зелена стрілка компаса? Зазвичай на південь завжди вказує червона чи рожева стрілка, інші відтінки - це покажчики північного напрями. Тепер знаєте, куди вказує зелена стрілка компаса. На північ.

Крім зеленого кольору, північна стрілка може бути пофарбована у білий, жовтий, сріблястий кольори, а також у чорний. Можливі інші виконання стрілок. Вони можуть бути пофарбовані в один колір, але мають різну форму. Завжди у всіх моделях компасів стрілка, що вказує на північний напрямок, мічена. Це можуть бути позначки різних відтінків, а можуть бути різні форми стрілок у вигляді трикутника. У старих моделях південний кінчик позначений червоним кольором, а нових він може бути будь-яким, а червона стрілка може вказувати на північ. Це варто враховувати перед тим, як почати користуватися пристроєм.

Висновок

Перед тим, як вирушити в похід з компасом, варто відразу ж, при виході з дому, визначити, куди потрібно буде повернутися. Адже у кожному районі магнітне полі різне, отже, стрілки який завжди вказуватимуть суворо північ, а покажуть напрямок магнітних ліній даної місцевості. Також варто враховувати, що напрямок показань стрілок можуть змінюватися з часом.

02.07.2009

Цьому питанню понад дві тисячі років. Людство використовувало компас століттями, але розуміння, куди вказує стрілка компаса, з'явилося зовсім недавно. Компас – давній винахід. Одна з перших згадок про «магнітну голку» знайдено у давньокитайському альманаху, складеному у другому столітті. «Магніт слідує материнському принципу. Голка викувана із заліза (а воно спочатку було каменем) і суть матері та сина полягає в тому, що вони надають взаємний вплив, вони спілкуються. Суть голки полягає у тому, щоб повернутися до початкової повноти. Тіло її дуже легке та пряме, воно має відбивати прямі лінії. Воно реагує на Ці своєю орієнтацією».

У XI столітті вчений, політик та філософ Шень Ко виявляє, що в деяких місцях компас не завжди вказує на північ: «зміщується трохи на схід замість того, щоб вказати точно на південь», але пояснити причини цього явища він не може. Тому, в пошуках пояснення не завжди однакової поведінки компаса, потрібно звернутися до історії вивчення магнетизму вченими Європи, куди китайський компас потрапив у XII столітті завдяки арабським купцям і мандрівникам. І хоча Шень Ко ще в XI столітті запропонував запровадити двадцять чотири поділу напрямків замість восьми прийнятих у Китаї на той час, і це нововведення «прижилося» в китайських морських компасах починаючи з XII століття, до Європи компас потрапив у більш примітивному вигляді. Тому європейська наука мала фактично відкрити все заново.

Поява компасу у Європі

Перше «європейське» трактування принципу дії компаса виявлено у листі військового інженера Петруса Перегрінуса, написаному 1269-го року. Перегрінус не тільки описував свої експерименти з компасом, але й розмірковував про природу магнетизму і магнітні полюси, відштовхування і тяжіння. Неймовірно, але йому вдалося висунути відразу три гіпотези, які підтвердилися через століття:

1. Двополярність земного магнетизму
2. На полюсах магнітні сили спрямовані вертикально
3. Магнітна сила зростає при наближенні до полюса.

Саме Перегрінус запропонував назви полюсів магніту. Кінець стрілки, що вказує на Північ, він запропонував називати північним полюсом, а протилежний – південним. Він доопрацював компас. У той час компас був плаваючим у посудині магнітом, без будь-якої розмітки. Перегрінус додав до компаса градуйовану шкалу і поєднав компас із морською астролябією, що дало змогу визначати за допомогою такого компасу азимути небесних світил. Поряд із цими дивовижними здогадами та нововведеннями, він допускав і низку помилок. Зокрема, він не вважав за здатність магнітної стрілки вказувати на північ наслідком фундаментальних властивостей магніту або Землі. Він схилявся до того що магнітна стрілка вказує на Полярну зірку. Його думка полягала в тому, що Полярна зірка розташована на небесній осі, довкола якої обертаються 10 небесних сфер. Якщо ця зірка настільки сильна, що навколо неї обертаються зірки, то і магнітна стрілка займає положення відповідно до напряму на неї. Ця теорія зараз нам може здатися наївною, але для того часу (нагадаю, XIII століття) вона була сміливою та прогресивною. У ті часи було прийнято вважати, що стрілка компаса притягується величезною магнітною горою, що знаходиться на Північному полюсі. Це повір'я існувало аж до XVI століття.

І теорія Полярної зірки, і теорія магнітної гори були хибними. Сумніви зародилися, коли компас став широко використовуватися як морський навігаційний прилад. Моряки зауважили, що в деяких місцях стрілка компаса сильно відхиляється від направлення на Полярну зірку, і це викликало проблеми у навігації. Але моряки – народ кмітливий, вони почали відзначати на картах значення відхилення. Перші морехідні карти з відмітками магнітного відмінювання з'явилися торік у Німеччині XV столітті.

Початок масового спостереження за магнітним відмінюванням

XV-XVI століття - епоха великих відкриттів мореплавців. Після відкриття Америки увага Європи була спрямована за океан, а що далі в морі йшли кораблі, то вище ставала ціна помилки в навігації, і тим більша увага стала приділятися картуванню магнітних відмін. Було розроблено спеціальні прилади, що полегшують це завдання. Явище стало масовим, і завдяки цьому досить швидко вдалося зібрати значну кількість вимірів. Вимірювання показували, що у різних місцях компас по-різному відхиляється від напрями на Полярну зірку, й у більшості випадків не на неї. Наука кінця XV – початку XVI століття ще «розгадала» явище магнетизму і тому шукала різні шляхи пояснити відхилення компаса від Півночі.

Перша спроба "обчислити" магнітний полюс

У 1546-му році відомий картограф Меркатор зробив першу спробу «обчислити» місцезнаходження Північного полюса, завдавши карту лінії, відповідні показанням компаса у різних точках. Він вважав, що ці лінії мають перетнутися в одній точці – Полюсі. Спроба виявилася невдалою, лінії не зійшлися в одну точку, Полюс знайти не вдалося. Але Меркатор не залишав ідею та шукав інші підходи до завдання. Через два з лишком десятки років, в 1569-му році він вперше опублікував карту, на якій був показаний полюс, та ще й як! Він зобразив приполярні області у вигляді величезного материка, розділеного чотирма протоками, у центрі, на полюсі, величезна чорна гора, на відстані, поза межами полярного материка, ще одне гора, поменше, а чи не деякі відстані від неї маленька точка. Ще один полюс. Перша гора позначена як Північний полюс, друга - як Polus magnetis respectu insularum capitis Viridis, а біля точки написано Polus magnetis respectu Corui insule. І нехай Меркатор помістив свій Магнітний полюс «між Сибіром та Каліфорнією», але сама ідея розділити географічний та магнітний полюси викликає повагу, а запровадження додаткового магнітного полюса – захоплення. Як-не-як, це було в середині XVI століття, коли ще була в ході теорія «магнітної гори».

Розвиток науки про земний магнетизм

XVI століття історія вивчення геомагнетизму ознаменований як картою Меркатора, а й відкриттям ще однієї характеристики магнітного поля – магнітного способу. У 1576-му році англійський фізик Роберт Норман, експериментуючи з магнітною голкою, що плаває в рідині, зауважив, що голка змінює своє положення не тільки в горизонтальній площині, а й вертикальній. Тобто. до кінця XVI століття дослідники знали про магнітне відмінювання, магнітний спосіб і про сили, що діють між магнітами. До головного висновку про причини поведінки магнітної стрілки залишалося рукою подати, і в 1600 році це нарешті сталося.

Англійський фізик Вільям Гілберт опублікував книгу De Magnete. Про магніті, магнітні тіла і великий магніт - Землі», у якій висловив революційну думку, у тому, що Земля як така – великий магніт. Використовуючи невелику модель Землі, зроблену з природного магнітного матеріалу, Гілберт продемонстрував, що її властивості та поведінка поблизу неї магнітної стрілки точно збігаються з тим, що спостерігають дослідники в різних точках планети. Гілберт зазначив, що поблизу полюсів моделі магнітна стрілка займає вертикальне становище і тим самим дав визначення справжнього магнітного полюса.

Гілберт вірив у те, що магнітний та географічний полюси збігаються. На моделі Землі вони збігалися. Звичайно, він знав про магнітне відмінювання, але пояснював його не різними координатами полюсів, а тим, що в материках міститься більше магнітних елементів, ніж в океані.

Відкриття Гілберта викликало переворот у підходах до вивчення земного магнетизму та залучило нових вчених до цього завдання. Зросла кількість вимірювань і даних про магнітному відмінюванні вказувало на неспроможність теорії магнітного поля як пари полюсів. Математик Леонард Ейлер спробував пояснити феномен магнітного відмінювання «зсунувши» вісь магнітного поля так, щоб вона проходила не через центр Землі, але й цього виявилося замало. Схоже, що треба було більше полюсів.

Декілька полюсів?

У 1701 році, відомий астроном Едмон Галлей опублікував першу карту магнітних відмін в Атлантичному океані. У ході багаторічного плавання Галлей збирав та узагальнював дані вимірів та переконався у поміченому раніше факті – показання компаса в тих самих місцях змінюються з часом, тобто. значення магнітного відмінювання непостійне. Намагаючись знайти пояснення цього явища, він висунув теорію про те, що існує два північні полюси і два південні. Одну пару полюсів він помістив на поверхню Землі, а другу – на внутрішню сферу, що знаходиться у 800 кілометрах углиб. Така модель дозволила йому пояснити наявні дані про магнітне відмінювання, а характер їх змін згодом пояснювалася різними швидкостями зміщення полюсів на зовнішній та внутрішній сферах.

Ідея множинності магнітних полюсів набула розвитку на початку XIX століття. У 1819-му році норвезький вчений Крістофер Ханстин опублікував трактат «Дослідження магнетизму Землі», в якому узагальнив усі відомі на той час дані про виміри і спробував побудувати математичну модель, яка б пояснювала наявні дані. За цією моделлю було видно, що однієї пари полюсів недостатньо, потрібна ще одна пара. На додаток до пари «первинних» полюсів, розташованих на півночі Канади та у східній частині Антарктиди, він ввів ще два полюси: у Сибіру та у південно-східній частині Тихого океану.

Математичні моделі магнітного поля

Ідея Ханстіна побудувати математичну модель магнітного поля Землі була підхоплена Великим Гаусом. Будучи математиком, він вирішив не намагатися розібратися у пристрої магнітного поля, а розробити виключно емпіричну модель, яка описує результати вимірів. У 1839-му році Гаусс опублікував відразу дві роботи: «Напруженість земної магнітної сили, приведена до абсолютної міри» і «Загальна теорія земного магнетизму», в яких представив як теоретичне обґрунтування методу вимірювання, так і нову модель магнітного поля Землі, засновану на його метод сферичного гармонійного аналізу. Для цієї моделі не важливо, скільки у Землі магнітних полюсів самі полюси не відіграють ніякої ролі при аналізі. Існування двох магнітних полюсів, по одному в кожній півкулі, було наслідком аналізу, а визначалися полюси як «область на поверхні Землі, в якій горизонтальна складова поля дорівнює нулю, а спосіб дорівнює 90 °». Тоді не всі погодилися з концепцією Гауса, але його метод сферичного гармонійного аналізу є універсальним, як і його визначення магнітного полюса.

Побудована за моделлю Гауса карта напруженості магнітного поля Землі показує, що версії про кілька магнітних полюсів мали під собою ґрунт, а Ханстін взагалі потрапив у крапку з розташуванням своїх додаткових полюсів.

Те, що вони вважали додатковими полюсами, зараз називають найбільшими магнітними аномаліями. Східно-Сибірська магнітна аномалія – область з підвищеним значенням напруженості геомагнітного поля (за цим параметром перевершує навіть Північний полюс), а Південно-Атлантичної напруженість поля, навпаки, найнижча. Напруженість магнітного поля – лише одна з його характеристик, є ще магнітне відмінювання та магнітне нахилення, а сама напруженість розкладається на складові – вертикальну та горизонтальну, яка у свою чергу розкладається на північну та східну. Карта значень магнітного відмінювання наочно демонструє, що спроби "обчислити" Магнітний полюс за показаннями компаса були приречені на невдачу, компас не вказує на Північ.

Гаус мав рацію в тому, що не став витрачати час на розгадування пристрою магнітного поля, геофізикам вдалося це зробити тільки в наступному столітті, коли було знайдено пояснення, чому магнітне поле Землі неоднорідне і змінюється з часом.

Що впливає на магнітне поле Землі

Згідно з сьогоднішніми уявленнями, магнітне поле Землі є комбінацією кількох магнітних полів, що породжуються різними джерелами.

1. Головне поле. Більше 90% загального магнітного поля породжується у зовнішньому рідкому ядрі планети. Головне поле змінюється дуже повільно.

2. Магнітні аномаліїземної кори, спричинені залишковою намагніченістю гірських порід. Зміни дуже повільні.

3. Зовнішні поля, породжені струмами в іоносфері та магнітосфері Землі. Зміни дуже швидкоплинні.

4. Електричні струми в коріі зовнішньої мантії, що збуджуються змінами зовнішніх полів. Зміни швидкі.

5. Вплив океанічних течій.

Існуючі математичні моделі магнітного поля дозволяють розраховувати лише вікові зміни. Короткострокові обурення, що викликаються змінюваною Сонячною активністю цими моделями не враховуються, але враховуючи те, що віковим змінам схильні саме значні складові, точність моделей дуже висока. Наприклад, точність магнітного відмінювання у моделях WMM і IGRF до 30', тобто. 0.5 °. Звичайно, існують невеликі магнітні аномалії, які не вписуються в глобальні моделі, але їх небагато.

І не варто думати, що термін «вікові зміни» говорить про їхню повільність чи незначність. Як ілюстрацію характеру вікових змін наводиться таблиця зміни магнітного відмінювання у чотирьох містах.

	Київ	Москва	Пекін	Санкт-Петербург
1900	1°44’W	3°20’E	2°40’E	0°11’E
1910	0°50’W	4°10’E	2°58’E	0°57’E
1920	0°30’E	5°18’E	3°27’E	2°13’E
1930	1°48’E	6°18’E	3°45’E	3°33’E
1940	2°49’E	7°06’E	3°52’E	4°45’E
1950	3°37’E	7°52’E	4°09’E	5°56’E
1960	4°14’E	8°24’E	4°22’E	6°38’E
1970	4°22’E	8°17’E	4°29’E	6°36’E
1980	4°35’E	8°17’E	4°46’E	6°49’E
1990	5°00’E	8°39’E	4°59’E	7°24’E
2000	5°32’E	9°16’E	5°08’E	8°16’E
2010	6°28’E	10°16’E	5°46’E	9°28’E

За цією таблицею видно, що навіть за такий нетривалий у масштабах історії відрізок часу магнітне відмінювання у Пекіні змінилося на 3°, у Москві – на 7°, у Києві – на 8°, а у Санкт-Петербурзі – на 9°. Що примітно, у Києві відмінювання змінило напрям із західного на східне.

Напрямок магнітного відмінювання

Говорячи про магнітне відмінювання, треба розуміти, що означає напрям відмінювання. Подивіться на наступний малюнок, на ньому зображено взаємозв'язок між відмінюванням, магнітним азимутом (те, що ми визначаємо за компасом) та справжнім азимутом (кут до напрямку на географічну Північ). Простіше кажучи, якщо відмінювання східне (на малюнку праворуч), то стрілка компаса зміщується на схід від напрямку на Істинний (географічний) Північ, а якщо відмінювання західне (на малюнку зліва), то стрілка зміщується на захід.

Як змінилося магнітне поле Землі за кілька століть

Як видно з таблиці, магнітне поле Землі помітно змінилося за сто з невеликим років, але ще цікавіше виглядає картина змін за більш тривалий термін. Як вже було сказано вище, спостереження за компасними показаннями почалося на рубежі XV-XVI століть і з того часу не припинялося, і завдяки цьому морехідні карти зберегли безцінні для сучасної науки дані, за якими можна скласти модель змін магнітного поля Землі за чотири століття. Цим скористалися геофізики Ендрю Джексон та Метью Уокер з Університету Лідса спільно з істориком Артом Йонкерсом з Університету Амстердама, які у 2000-му році представили нову модель магнітного поля Землі. gufm1, побудовану за даними, зібраними з 1590 до 1990 року. Вражає обсяг даних, які вони цього обробили. Наприклад, за період до 1800-го року – понад 83 тисячі індивідуальних вимірювань магнітного відмінювання у більш ніж 64 тисячах місць, і з них понад 8 тисяч вимірювань відносяться до XVII століття.

Найбільш наочно дані моделі gufm1 виглядають як відеоролика. Подивіться, як змінювалося магнітне відмінювання з 1590 по 1990 рік. Відтінками жовтого кольору зафарбовані області із західним відмінюванням (чим темніше, тим більше відмінювання), а відтінками синього – області зі східним відмінюванням. Градації кольору відповідають 20° зміни магнітного відмінювання, тобто. показано саме глобальні зміни.

Добре видно, що за чотири століття на території Центральної Європи спочатку діяло східне відмінювання, потім західне, і зараз знову східне. Цікава ситуація з територією східного Китаю, лінія нульового відмінювання довгий час балансувала на узбережжі, але останнім часом намітилася чітка тенденція у бік збільшення магнітного відмінювання у бік східного. А якщо згадати, що XI столітті Шень Ко зафіксував деяке західне відмінювання, то тенденція стане ще очевиднішою.

Висновки

Використовуючи компас визначення напрямів біля потрібно пам'ятати, что:

1. У загальному випадку стрілка компаса не вказує ні на Північний, ні на Магнітний полюс, вона показує напрямок ліній магнітного поля в даному місці.

2. Магнітне відмінювання – це кут між напрямком на Північний полюс та напрямком стрілки компаса.

3. Показання компаса в тому самому місці можуть змінюватися з часом.

Кількість показів: 38306
Рейтинг: 2.94

Напевно, кожен знає, що таке компас - цей прилад здавна застосовується і зараз встановлений буквально в кожному електронному гаджеті. Компас нагадує годинник, що тільки вказує не на час, а на напрями світла: північ, південь, захід і схід. Хоч як крути, стрілка компаса завжди показує на північ — чому ж? Вся справа в полюсах та магнітному полі Землі.

Навіщо використовують компас?

Компас - дуже корисний пристрій, коли потрібно зорієнтуватися в незнайомій місцевості - в морі, лісі або пустелі. Морські мандрівники та експедитори використовують цей прилад із XIV століття. Синя стрілка чи магнітна сторона, зазвичай, завжди вказує на північний горизонт (N — north), червона стрілка — на південь (S — south). Зліва направо стрілки вказують на захід і схід (W - west, E - east). Також бувають і проміжні напрямки — північний захід, південний схід тощо.

То чому стрілка компаса завжди вказує на північ? Взагалі напрямок компаса вказує не на дійсний полюс, що проходить через вісь обертання Землі, а на магнітний полюс.
Нової роботи приладу є магнітне поле планети, а не географічні полюси. Так, якщо попрямувати компасом прямо на північ, дорога приведе до острова Сомерсет, який знаходиться в 2,1 тисячі кілометрах від дійсного географічного північного полюса. Крім того, ця точка поступово "дрейфує" на 0,5% кожне десятиліття.

Орієнтири приладу працюють за принципом магнітів, тобто Землі та намагніченого покажчика – ось чому стрілка компаса завжди вказує на північ.

Історія створення

Створення компасу належать до європейських винахідників XII століття. Спочатку механізм був дуже лаконічним: намагнічена стрілка, закріплена на пробці, була поміщена в посудину з водою. Потім орієнтир у вигляді стрілки стали закріплювати на дні чаші та встановлювати по осі координат.

Значно вдосконалено орієнтир напрямків світла був у XIV столітті італійським капітаном Флавіо Джойєм: було створено циферблат та розміщено намагнічений покажчик на шпильці.

За літописами Стародавнього Китаю компаси було створено набагато раніше — за два чи три тисячоліття до нашої ери. Згідно з легендою, імператор Хуан-ді знайшов шлях із пустелі за допомогою компасу. Під час переслідувань монгольської армії їхні війська збилися зі шляху і заблукали в пустелі. У Хуан-ді була фігурка у вигляді чоловічка, що завжди вказує на південь. Закріпивши чоловічка на колісниці, він повів свої війська за вказаним напрямком і вивів їх із пустелі.

Показники компасу

Чи завжди стрілка компаса вказує на північ? Виявляється, ні. Пристрій може вказувати напрямок неточно за різних обставин. Наприклад, при сонячній активності – магнітних бурях чи сонячних вітрах. Стрілка компаса може некоректно показувати також біля електронних гаджетів, які при роботі створюють електромагнітне поле.

У так званих зонах магнітних аномалій — у Курську чи Медведицькій гряді, компас зовсім втрачає будь-яку координацію: починає показувати північ замість південної сторони, або захід замість сходу. Крім того, підставою неправильної роботи компаса можуть бути магніти або металеві предмети, що знаходяться біля приладу.

Таким чином, компас, як механічний пристрій, може варіювати показники, залежно від вмісту металевих речовин, залізовмісних речовин, магнітних полів Землі або сонячної активності.

Гіроскопічний компас

Компаси виготовляються не тільки на підставі магнітів, їх ще роблять за принципом гіроскопа — пристрої з диском, що обертається (приклад: дзига або дзиґа). Ці прилади, які ще називають - гірокомпаси, широко поширені в ракетній техніці або в морській навігації.

У гіроскопічних приладах завжди відбивається справжній полюс, куди і вказує стрілка компаса. Іншими словами, це точка, якою проходить вісь, навколо якої обертається Земля. Перевагою гіроскопічних компасів є їх менша чутливість до магнітних полів, які можуть спричинити будь-які металеві деталі, наприклад, частини корабля або судна.

Електронного типу компаси з GPS-навігатором використовуються в смартфонах або інших гаджетах.

Отже, якщо підсумувати, чому стрілка компаса завжди вказує на північ. Максимальна кількість зарядів знаходиться на магнітних полюсах Землі. Виходячи з цього, покажчик компаса перерозподіляється меридіаном на протилежні заряди — на північ і південь.

www.syl.ru

Позначення сторін світла англійською на компасі з перекладом

мандрівник тримає компас у руці для визначення напрямку свого руху

Оскільки компасу бувають різні, їх шкали мають різну кількість позначених сторін світла.

Однак обов'язковий набір – це 4 основні:

• N (North) - північ
• S (South) - південь
• E (East) - схід
• W (West) - захід

Або на шкалі відображаються сторони світла буквами російського алфавіту, саме перші зі слів.

Куди показує червона та синя стрілка компаса?

червона стрілка компаса показує на північ

Ми звикли, що на глобусі розташований Північний полюс, на який вказує синя стрілка компаса, а внизу — Південний. І до нього прагнутиме червона.

Проте, спираючись закони фізики, виходить навпаки. Насправді синя стрілка вказує на розташування Південного полюса, а червона — Північного. Оскільки тіла з однаковими зарядами відштовхуються, а чи не притягуються.

Враховуйте також, що звичний нам Північний полюс дрейфує і змінює своє розташування не симетрично до Південного. Тому червона стрілка компаса реально трохи спотворює напрямок цієї частини світла.

Що таке азимут у компасі та як його визначити?

компас налаштовується перед визначенням азимуту

Кут, утворений між напрямком північ і об'єктом, називається азимутом.

Відлік кута проводиться за годинниковою стрілкою.

Існують 2 шляхи визначення азимуту:

• приблизний, або на око
• точний - за допомогою транспорту

У другому випадку стрілка, що показує північ, є відміткою «0» на транспортирі.

Як правильно користуватися компасом у лісі, на місцевості?

компас лежить на траві перед визначенням сторін світла та орієнтації на місцевості

Для початку перевірте справність компасу:

• покладіть його на рівну горизонтальну поверхню і дочекайтеся зупинки стрілки
• зафіксуйте її положення
• піднесіть будь-який металевий предмет та відпустіть фіксатор
• стрілка має відреагувати коливаннями
• різко приберіть предмет
• якщо стрілка повернулася до початкового значення до зняття фіксатора, компас справний

Перед входом у ліс визначте свій напрямок руху. Враховуйте його протилежне значення при повороті у зворотний бік.

• Зверніть увагу на великий об'єкт на місцевості. Наприклад, річці, ЛЕП, широкій просіці, дорогам та стежкам. Пам'ятайте, що будь-які магнітні джерела повинні перебувати поза компасом, інакше його показання будуть неправильними.
• Визначте азимут цього об'єкта.
• Враховуйте його при русі в потрібний напрямок.
• Ідеально, якщо у вас є під руками блокнот. Введіть кількість кроків після кожного повороту.

Як правильно користуватися компасом у квартирі?

одна з моделей компасу - для розподілу простору будинку/квартири

Дійте кроками:

• вивчіть свій компас, особливості його роботи, перевірте його на справність
• виберіть точку відліку, наприклад, це двері або вікно
• визначайте її місцезнаходження, перебуваючи посередині кімнати
• при цьому компас тримайте горизонтально, наприклад, на книзі
• спирайтеся нею об стіну так, щоб між ними утворився прямий кут
• висота розташування компаса в цьому випадку – на рівні вашої талії
• перевірте свої вимірювання тричі і виберіть середнє значення
• врахуйте, що побутова техніка, меблі, металеві предмети у квартирі створюють тло для коректної роботи компасу
• допустимі відхилення для перевірочних вимірювань становлять 10-15%

Іноді з метою зниження впливу електропередач та домашньої техніки га компас проводять вимірювання сторін світла на відстані від будинку/квартири.

Як визначити своє місцезнаходження за компасом та картою?

на карті лежать компас та олівець

• Якщо обидва ці предмети у вас в руках, то спочатку розкрийте карту та уважно розгляньте її.
• Знайдіть об'єкти, зазначені у ньому, біля навколо себе.
• Розгорніть карту так, щоб вони збігалися за розташуванням щодо вас.

Існує кілька способів визначення свого розташування за картою:

• по довколишніх об'єктах
• далеким
• напрямку руху по дорозі, стежці, просіці

Коли ви впоралися із цим етапом, покладіть карту на землю.

• Зверху розмістіть компас.
• Зніміть його з фіксатора.
• Поверніть обличчя на північ, на нього вкаже синя стрілка приладу.
• Далі звіртеся з картою і тією точкою, яку ви вибрали як орієнтир або поточне місцезнаходження.
• Зафіксуйте напрямок руху.

Як прокладати маршрут на карті компасом?

компас та лінійка лежать на карті для визначення розташування

Як завантажити та правильно користуватися компасом на Айфоні?

IPhone лежить на перилах з відкритою програмою "компас" біля звичайного компасу

Часто компас вже встановлений на Айфон серед спеціальних додатків. Якщо його не виявилося, загляньте в AppStore і напишіть у рядку пошуку компас.

Виберіть зі списку той додаток, який вам сподобається. Або орієнтуйтеся на кількість завантажень, тобто рівень популярності утиліти.

Після встановлення програми компас на ваш iPhone для перевірки його роботи дійте так:

• відкалібруйте його. Запустіть програму та повертайте в повітрі однією рукою, ніби малюєте знак нескінченності. Ця функція доступна для iOS7. В інших випадках налаштування виконується інакше.


• На екрані з'явиться шкала компаса та стрілка, що вказує на магнітний північний полюс.
• Якщо вам важлива інформація про географічному полюсі, зайдіть в Налаштування — Компасі поставте галочку Застосувати істинну північ.
• Біла стрілка поза циферблатом компаса показує вам напрямок вашого погляду в даний момент часу. Підберіть своє положення так, що обидві стрілки дивилися на північ.
• Торкніться один раз.
• Тепер під час руху ви побачите червону рухливу зону. Вона показує вашу відхилення від зафіксованого маршруту. Щоб прибрати її, торкніться екрана ще раз.
• Скомбінуйте дані компаса із картами. Запустіть їх. У програмі компас ви знайдете цифри з координатами вашого поточного розташування внизу екрана. Торкніться їх двічі, щоб отримати довідку про місцезнаходження.

Як завантажити та правильно користуватися компасом на Андроїді?

кілька смартфонів Android із встановленим та працюючим компасом

Щоб завантажити компас, зайдіть Play Market.

• У рядку пошуку введіть «компас» і виберіть програму, яку шукаєте для встановлення. Або будь-яке, яке має більший відсоток популярності та завантажень.
• Завантаживши програму, відкрийте її та здійсніть калібрування компаса. Ви побачите підказку на телефоні, як це зробити.
• Далі вивчіть меню та можливості програми та користуйтеся ним за потребою. Враховуйте всі нюанси, про які йшлося у попередніх розділах.

Отже, ми розглянули особливості правильної роботи з компасом як окремим приладом, так і програмою для смартфона. Навчилися орієнтуватися на місцевості та визначати сторони світла у лісі, квартирі.

Хоча наше століття технологій дозволяє практично повсюдно користуватися GPS навігаторами, проте інтернет покриття має обмежений спектр дії.

heaclub.ru

Більшість так званого «прогресивного людства» звикла думати, що стрілка компасузавжди вказує на північ. Тільки, на жаль, аж ніяк не на те, що відзначений Полярною Зіркою. І тим більше – не на географічний, що відзначений сходженням меридіанів. Найгірше: компас показує… Південний полюс Землі. Але ж який? Такого приладу, як компас, взагалі не існувало б, якби наша планета не мала магнітосфери. І тут компас був би марний, т.к. вказував би в ні кудиабо у будь-якому напрямку залежно від нахилу його циферблату. Не всі планети мають магнітосферу, яку в деякому наближенні можна прирівняти до іоносфери. Суть поняття зводиться до того, наскільки сильно небесне тіло в змозі відхилити потік сонячного вітру. Земля як небесне тіло має досить потужне магнітне поле, завдяки чому, в т.ч., захищає людей від згубного ефекту гамма-випромінювання Сонця. Але коли Земля має магнітне поле, то за законами фізики у нього повинні бути і полюси, між якими простягаються магнітні лінії. І, звичайно ж, вони є на Землі. Точка сходження силових ліній магнітного поля Землі і є той полюс, на який вказує стрілка компасу. Ось тільки постає питання: а чи Північний він? Чому так вирішили? А відповідь проста: тому, що людям так зручно. Насправді так званий Північний магнітний полюс Землі є Південним полюсом. Це випливає, знову ж таки, із законів фізики. Стрілка компасурозташовується строго вздовж силових ліній, та її намагнічений кінець вказуватиме на Південний полюс, т.к. відомо, що однакові заряди магніту відштовхуються. Таким чином, те місце, кудипоказує стрілка компасу, насправді буде Південним магнітним полюсом Землі, який люди звикли називати Північним. Він має дивні властивості. По-перше, він дрейфує. Тобто. переміщається щодо земної осі досить швидко - прибл. 10 км на рік. Для порівняння – швидкість руху тектонічних плит складає прибл. 1 см/10 000 років. По-друге, колишні 400 років від перебував на території Канади під паковими льодами, тоді як тепер стрімко рухається у бік Таймиру. Швидкість його переміщення значно вища за звичайну і становить 64 км/рік. По-третє, він не симетричний щодо Південного полюса, і, більше того, їхній дрейф не залежить один від одного. З чим пов'язане явище дрейфу магнітних полюсів науці невідомо. Але з казаного випливає однозначний висновок: стрілка компасувказує на Південний магнітний полюс Землі.

completerepair.ru

З чого зроблено стрілку

Будь-яка стрілка магнітного компаса виготовлена ​​з феромагнетика.

Феромагнетик - це матеріал, який здатний мати намагніченість навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля. У ньому встановлюється далекий феромагнітний порядок магнітних моментів атомів та іонів, завдяки чому він і набуває магнітних властивостей. У відео пояснюється це явище:

Однак при нагріванні феромагнетика до температури Кюрі вказаний порядок руйнується і феромагнетик стає парамагнетиком. Нагрітий над вогнем магніт втрачає свої магнітні властивості. На цьому заснований найпростіший спосіб розмагнічування різноманітних магнітів, не виключаючи стрілки магнітного компаса.

Для того, щоб намагнітити феромагнетик заново, його температуру потрібно знизити нижче точки Кюрі і помістити його в магнітне поле - або покласти поряд з іншим магнітом, або намагнітити, зробивши його осердям електромагніту.

Чому магнітна стрілка повертається

Щоб розібратися в цьому питанні, слід згадати, що таке магнітне поле. А магнітне поле - це силове поле, яке може впливати на електричні заряди та тіла, які мають магнітний момент.

Таким чином, два магніти здатні взаємодіяти один з одним, при цьому їх однакові полюси будуть відштовхуватися, а протилежні - притягуватися. Так, північний і південний полюси прагнутимуть з'єднатися, а ось південний з південним і північний з північним навпаки - заважатимуть з'єднати два магніти.

Тепер розглянемо стрілку магнітного компасу та нашу планету. Обидва ці об'єкти є магнітами, отже, і взаємодіють друг з одним за вищевказаним принципом. Тобто, північний кінець стрілки тягнеться до південного полюса Землі, а південний - до північного.

Але як так? Адже нам казали, що північний кінець стрілки вказує на північ? У чому каверза?

Пояснюється все дуже просто: північний та південний магнітний полюс Землі перейменували і назвали на честь тих географічних полюсів, які знаходилися в безпосередній близькості до них. Таким чином виходить, що поблизу географічного північного полюса насправді знаходиться південний магнітний полюс Землі, який для зручності був названий північним магнітним полюсом, а в південній півкулі все навпаки.

Взаємодія між цими двома магнітами не дуже сильна. Якщо стрілку просто покласти на землю, вона навряд чи зрушить з місця. Тому, щоб не заважати їй повертатись у відносно слабкому магнітному полі Землі, її «садять» на шпиль, який виступає в ролі осі, або, як у перших європейських моделях компасів, опускають на воду, зменшуючи тим самим опір при обертанні до мінімуму.

Щоб не сплутати північний та південний кінці стрілки, їх зазвичай роблять різними. Найчастіше кінці стрілки можуть відрізнятися за формою та кольором. Як правило, червоним кольором виділяють північний кінець стрілки, але бувають і винятки. Про те, якими квітами та формою виділяють північну частину стрілки, а також про те, як визначити північний кінець стрілки самостійно, є матеріал в окремій статті (Пристрій компасу).

Чому стрілка не вказує на справжню північ

Як було зазначено, стрілка магнітного компаса показує напрямок на магнітні північ і південь Землі. Однак розташування магнітних полюсів не збігається з місцем розташування істинних полюсів Землі. Крім того, положення магнітних полюсів Землі постійно змінюється, причому швидкість зміни непостійна в часі і відрізняється у північного та південного магнітних полюсів, що пов'язано з процесами, що відбуваються в надрах планети.

Таким чином, твердження про те, що стрілка магнітного компасу завжди вказує на істинну північ, є помилковим.

Часто доводилося чути, що на Алясці - найбільшому штаті США - стрілка магнітного компасу показує не на північ, а на схід. Це не зовсім так. Якщо розглянути карту ізгону магнітного відмінювання, то видно, що найбільше відхилення стрілки на схід не досягне навіть 40°, а це не східний напрямок, а північно-східний. А от якщо говорити про те, де стрілка компаса замість півночі покаже на захід, то така територія є - це Нунавут, який нещодавно став частиною Канади.

Карта ізгону представлена ​​нижче:

Однак при необхідності все ж таки можна за показаннями магнітного компаса визначити напрямок на справжні полюси Землі. Для цього потрібно знати величину магнітного відмінювання, про яку ми розповідали в окремій статті.

Чому іноді стрілка не вказує на магнітну північ

Якщо бути точним, то стрілка магнітного компаса не вказує точно навіть на магнітні полюси Землі. Її свідчення у разі є приблизними.

На самих магнітних полюсах стрілка магнітного компаса прагнутиме зайняти вертикальне положення, оскільки лінії магнітного поля Землі, паралельно яким розташовується стрілка, цих територіях розташовані перпендикулярно площині горизонту. Таким чином, північна частина стрілки дивитиметься вниз на північному полюсі, а південна - на південному.

Однак бувають ситуації, коли показання магнітної стрілки досить сильно відхиляються від "норми", і тоді без додаткових поправок у розрахунках можна отримати великі помилки.

Такі відхилення можуть бути пов'язані з низкою причин. Розглянемо деякі з них.

Це, наприклад, відбувається в областях магнітних аномалій, де напрямок силових ліній магнітного поля Землі сильно відрізняється від напрямку силових ліній магнітного поля в сусідніх областях. Карти з такими ділянками іноді мають замітку про те, що зображена місцевість відноситься до магнітних аномалій.

Іноді при некоректній роботі на показання магнітної стрілки можуть впливати різні феромагнетики, що знаходяться поруч. Зазвичай їхній вплив присутній завжди, але через їхню віддаленість від стрілки такий вплив мізерно мало проти впливом магнітного поля Землі. Якщо ж джерело стороннього магнітного поля (феромагнетик або провідник, яким тече електричний струм) виявляється занадто близько до стрілки, його вплив може виявитися помітним, а найчастіше й стати переважним, що негативно позначиться результатах проведених з допомогою компаса вимірах.

Зрештою, на помилку у показаннях магнітного (та й не лише магнітного) компаса може вплинути його несправність. Це не така ситуація, що рідко зустрічається, тому до неї потрібно поставитися з усією відповідальністю, перевіряючи компас на справність до виходу на маршрут.

Допоміжні «стрілочні» елементи компасу

Для забезпечення коректної роботи основного елемента компаса – магнітної стрілки – у цьому пристрої передбачено ряд допоміжних елементів. Ознайомимось із деякими з них.

Ковба. Вона дозволяє захистити стрілку від механічних пошкоджень, втрати та від впливу вітру та дощу.

Рідина у колбі. Вона слугує для швидкої стабілізації стрілки. Компаси, колба яких заповнена спеціальною рідиною, називаються рідинними. У «повітряних» моделях цієї мети використовувався латунний корпус, зменшує коливання стрілки з допомогою виникнення індукційних струмів. Однак, якщо порівнювати два варіанти стабілізації, то у випадку з рідиною будь-які коливання стрілки згасають набагато швидше.

Арретір. Це спеціальний стопор для зупинки стрілки, що найчастіше є невеликим важелем-фіксатором. Він дозволяє утримувати стрілку в нерухомому стані, запобігаючи її хаотичним коливанням під час руху людини по маршруту.

Про інші елементи, з яких складається магнітний компас, ми докладно розповідали в окремій статті.

Як зробити стрілку для компаса своїми руками

В аварійній ситуації, що сталася за межами цивілізації, може знадобитися сформулювати примітивний компас.

Як стрілку для такого компаса допустимо використовувати будь-які невеликі вироби з феромагнетиків. Найчастіше як стрілка для саморобного компаса використовують намагнічену швейну голку, хоча з тим же успіхом у цій ролі виступають і інші предмети, наприклад, англійська шпилька або рибальський гачок.

Докладніше про те, як зробити компас із підручних матеріалів, можна прочитати в цій статті.

До речі, в стародавньому Китаї, де був винайдений перший магнітний компас, як стрілку використовували спеціальну намагнічену ложку, що вільно обертається на гладкій дошці.

Як зорієнтуватися за стрілкою компаса

За допомогою працюючої магнітної стрілки можна вирішувати різні завдання, але для орієнтування важливі насамперед дві - визначення сторін світла та визначення напрямку, в якому потрібно рухатися.

Для того, щоб визначити сторони світла, потрібно за допомогою стрілки знайти напрямок на північ і стати обличчям до нього. Тепер позаду виявиться південь, праворуч – схід, а ліворуч – захід.

Щоб за стрілкою компаса вибрати напрямок подальшого руху, знаючи азимут, потрібно визначити за показаннями стрілки напрямок на північ, а потім від нього за годинниковою стрілкою відміряти кут, що відповідає потрібному магнітному азимуту.

Як бачимо, у роботі магнітної стрілки, як і самої стрілки немає нічого загадкового та суперечливого. Все цілком пояснюється законами фізики і знаннями про навколишній світ. Саме ці знання, накопичені попередніми поколіннями, дозволяли людям виживати і привели до розквіту людську цивілізацію, і саме ці знання в наші дні стають на допомогу тим, хто опинився в аварійних умовах далеко від цивілізації або просто заблукав у лісі, вирушивши за грибами.

IPad