Название частей компаса. из чего состоит компас?

Содержание статьи

КОМПАС, прибор для определения горизонтальных направлений на местности.

Применяется для определения направления, в котором движется морское, воздушное судно, наземное транспортное средство; направления, в котором идет пешеход; направления на некоторый объект или ориентир.

Компасы подразделяются на два основных класса: магнитные компасы типа стрелочных, которыми пользуются топографы и туристы, и немагнитные, такие, как гирокомпас и радиокомпас.

Название частей компаса. из чего состоит компас?

Картушка компаса

Для определения направлений в компасе имеется картушка (рис. 1) – круговая шкала с 360 делениями (соответствующими одному угловому градусу каждое), размеченными так, что отсчет ведется от нуля по часовой стрелке. Направлению на север (норд, N, или С) обычно соответствует 0°, на восток (ост, O, E, или В) – 90°, на юг (зюйд, S, или Ю) – 180°, на запад (вест, W, или З) – 270°.

Это главные компасные румбы (страны света). Между ними расположены «четвертные» румбы: норд-ост, или С-В (45°), зюйд-ост, или Ю-В (135°), зюйд-вест, или Ю-З (225°) и норд-вест, или С-З (315°). Между главными и четвертными расположены 16 «основных» румбов, таких, как норд-норд-ост и норд-норд-вест (некогда было еще 16 румбов, таких, как «норд-тень-вест», называвшихся просто румбами).

Название частей компаса. из чего состоит компас?

Магнитный компас

Принцип действия

В приборе, указывающем направление, должно быть некое опорное направление, от которого отсчитывались бы все другие. В магнитном компасе таким направлением служит линия, соединяющая Северный и Южный полюса Земли.

В этом направлении сам собой устанавливается магнитный стержень, если его подвесить так, чтобы он мог свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости. Дело в том, что в магнитном поле Земли на магнитный стержень действует вращающая пара сил, устанавливающая его в направлении магнитного поля.

В магнитном компасе роль такого стержня играет намагниченная стрелка, которая при измерении сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли.

Стрелочный компас

Это самый распространенный вид магнитного компаса. Он часто применяется в карманном варианте. В стрелочном компасе (рис.

2) имеется тонкая магнитная стрелка, установленная свободно в своей средней точке на вертикальной оси, что позволяет ей поворачиваться в горизонтальной плоскости. Северный конец стрелки помечен, и соосно с ней закреплена картушка.

При измерении компас необходимо держать в руке или установить на штативе так, чтобы плоскость вращения стрелки была строго горизонтальна. Тогда северный конец стрелки будет указывать на северный магнитный полюс Земли.

Компас, приспособленный для топографов, представляет собой пеленгаторный прибор, т.е. прибор для измерения азимута. Он обычно снабжен зрительной трубой, которую поворачивают до совмещения с нужным объектом, чтобы затем считать по картушке азимут объекта.

1 – намагниченная стрелка; 2 – стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 – каменный (часовой) подпятник; 4 – арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 – ось. src=https://www.krugosvet.ru/sites/krugosvet.ru/files/img01/1001252_6509_002.gif

Жидкостный компас

Жидкостный компас, или компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах и потому называется судовым. Конструкции такого компаса разнообразны; в типичном варианте он представляет собой наполненный жидкостью «котелок» (рис.

3), в котором на вертикальной оси закреплена алюминиевая картушка. По разные стороны от оси к картушке снизу прикреплены пара или две пары магнитов. В центре картушки имеется полый полусферический выступ – поплавок, ослабляющий нажим на опору оси (когда котелок наполнен компасной жидкостью).

Ось картушки, пропущенная через центр поплавка, опирается на каменный подпятник, изготовляемый обычно из синтетического сапфира. Подпятник закреплен на неподвижном диске с «курсовой чертой».

В нижней части котелка имеются два отверстия, через которые жидкость может переливаться в расширительную камеру, компенсируя изменения давления и температуры.

1 – отверстия для перелива компасной жидкости при ее расширении; 2 – заливочная пробка; 3 – каменный подпятник; 4 – внутреннее кольцо универсального шарнира; 5 – картушка; 6 – стеклянный колпак; 7 – маркер курсовой черты; 8 – ось картушки; 9 – поплавок; 10 – диск курсовой черты; 11 – магнит; 12 – котелок; 13 – расширительная камера. src=https://www.krugosvet.ru/sites/krugosvet.ru/files/img01/1001252_6509_003.gif

Картушка плавает на поверхности компасной жидкости. Жидкость, кроме того, успокаивает колебания картушки, вызываемые качкой. Вода не годится для судового компаса, так как она замерзает. Используется смесь 45% этилового спирта с 55% дистиллированной воды, смесь глицерина с дистиллированной водой либо высокочистый нефтяной дистиллят.

Котелок компаса отлит из бронзы и снабжен стеклянным колпаком с уплотнением, исключающим возможность протечки. В верхней части котелка закреплено азимутное, или пеленгаторное, кольцо.

Оно позволяет определять направление на различные объекты относительно курса судна.

Котелок компаса закреплен в своем подвесе на внутреннем кольце универсального (карданного) шарнира, в котором он может свободно поворачиваться, сохраняя горизонтальное положение, в условиях качки.

Котелок компаса закрепляется так, что его специальная стрелка или метка, называемая курсовой, либо черная линия, называемая курсовой чертой, указывает на нос судна. При изменении курса судна картушка компаса удерживается на месте магнитами, неизменно сохраняющими свое направление север – юг. По смещению курсовой метки или черты относительно картушки можно контролировать изменения курса.

Название частей компаса. из чего состоит компас?

Поправка компаса

Поправкой компаса называется отклонение его показаний от истинного норда (севера). Ее причины – девиация магнитной стрелки и магнитное склонение.

Девиация

Компас показывает на т.н. компасный, а не на магнитный норд (северный магнитный полюс), и соответствующая угловая разность направлений называется девиацией.

Она обусловлена наличием местных магнитных полей, налагающихся на магнитное поле Земли. Местное магнитное поле могут создавать корпус судна, груз, крупные массы железных руд, расположенные неподалеку от компаса, и другие объекты.

Правильное направление получают, учитывая в показаниях компаса поправку на девиацию.

Судовой магнетизм

Местные магнитные поля, создаваемые корпусом судна и охватываемые понятием судового магнетизма, делятся на переменные и постоянные. Переменный судовой магнетизм наводится в стальном корпусе судна магнитным полем Земли.

Напряженность переменного судового магнетизма изменяется в зависимости от курса судна и от географической широты. Постоянный судовой магнетизм наводится в процессе постройки судна, когда под влиянием вибрации, вызываемой, например, операциями клепки, стальная обшивка становится постоянным магнитом.

Напряженность и полярность (направление) постоянного судового магнетизма зависят от местоположения (широты) и ориентации корпуса судна в период его сборки. Постоянный магнетизм частично теряется после спуска судна на воду и после того, как оно побывает в бурном море.

Кроме того, он несколько изменяется в процессе «старения» корпуса, но его изменения существенно уменьшаются после эксплуатации судна в течение года.

Судовой магнетизм можно разложить на три взаимно перпендикулярные компоненты: продольную (относительно судна), поперечную горизонтальную и поперечную вертикальную. Отклонения магнитной стрелки, обусловленные судовым магнетизмом, корректируют, помещая возле компаса постоянные магниты, параллельные этим компонентам.

Нактоуз

Судовой компас обычно устанавливается в универсальном шарнире на специальной подставке, называемой нактоузом (рис. 4). Нактоуз жестко и надежно прикрепляется к палубе судна, обычно на средней линии последнего.

На нактоузе устанавливаются также магниты, компенсирующие влияние судового магнетизма, и закрепляется защитный колпак для компаса с внутренним осветителем картушки.

Ранее нактоуз выполнялся в виде резной фигуры из дерева, но на современных судах это просто цилиндрический стенд.

Название частей компаса. из чего состоит компас?

Магнитное склонение

Магнитное склонение – это угловая разница между магнитным и истинным нордом, обусловленная тем, что магнитный северный полюс Земли смещен на 2100 км относительно истинного, географического.

Карта склонений

Магнитное склонение изменяется по времени и от точки к точке на земной поверхности.

В результате измерений магнитного поля Земли получены карты склонения, которые дают величину магнитного склонения и скорость его изменения в разных районах.

Контуры нулевого магнитного склонения на таких картах, исходящие из северного магнитного полюса, называются агоническими линиями или агонами, а контуры равного магнитного склонения – изогоническими или изогонами.

Учет поправки компаса

В настоящее время находит применение целый ряд разных способов учета поправки компаса. Все они одинаково хороши, а потому достаточно привести для примера лишь один, принятый в ВМС США. Девиации и магнитные склонения к востоку считаются положительными, а к западу – отрицательными. Вычисления производят по следующим формулам:

Магн. напр. = Комп. напр. + Девиация,

Комп. напр. = Магн. напр. + Склонение.

Из чего состоит компас?

Как устроен компас

Устройство компаса напрямую зависит от вида самого компаса. Как правило, отличают следующие разновидности компаса:

  • магнитный компас;
  • гирокомпас;
  • электронный компас.

Обычный магнитный компас состоит из корпуса, в центре которого расположен шпиль. На конце шпиля установлена магнитная стрелка, а сверху корпус компаса прикрыт стеклом.

Напомню, что принцип работы компаса объясняется взаимодействием магнитной стрелки с магнитным полем Земли.

Электронный компас работает при помощи спутниковых данных, вычисляя местоположение благодаря сигналу навигационного спутника.

Как сделать компас самостоятельно

Зная устройство компаса, можно сделать его самостоятельно, дома и к тому же из подручных средств! Вот что вам понадобится для изготовления своего собственного компаса:

  • иголка;
  • неметаллическая емкость;
  • вода;
  • пенопласт;
  • магнит;
  • источник огня.

Для начала возьмите емкость с водой и поместите туда небольшой кусочек пенопласта. Затем вам необходимо намагнитить один конец иглы (подержите его около магнита в течение минуты). Именно этот конец будет указывать на север. Для размагничивания другого конца используйте огонь. Теперь кладите иглу на пенопласт#8230; Вуаля! Компас в домашних условиях готов!

Вопросы «из чего состоит и как устроен компас?» меня волновал с шестилетнего возраста. Это завлекающее устройство с вращающимися стрелками и светящимся циферблатом подарил мне на шестилетие старший брат-вертолетчик.

Помню, я сразу попытался выяснить, как устроен компас и даже решил разобрать новую игрушку, чтобы понять ее устройство и работу.

Ну а сегодня я сам постараюсь вам рассказать об этом незаменимом на практике средстве навигации

В настоящее время разработаны электромагнитные компасы различных моделей. Наиболее распространены:

  • простейший компас-стрелка;
  • компас Адрианова;
  • артиллерийский компас;
  • жидкостный компас.

При ориентировании в горах используется специальный горный компас.

В последние годы разработаны и успешно используются:

  • электронный магнитный компас;
  • электронный спутниковый компас.

Для изучения основ навигации достаточно ознакомиться с устройством и принципом работы одного компаса, чтобы научиться ориентироваться на местности. Я расскажу вам об устройстве компаса Адрианова. Считаю, что начинать изучать из чего состоит и как устроен компас нужно с него. Он представляет собой небольшое устройство с магнитной стрелкой, которое помещено в небольшой пластмассовый корпус.

Из чего состоит компас Адрианова

Основные элементы устройства компаса Адрианова:

  1. Свободно вращающаяся несимметричная магнитная стрелка со светящимся в темноте наконечником.
  2. Светящаяся шкала (лимб).
  3. Устройство (тормоз) блокирования стрелки компаса.
  4. Мушка и прицел, закрепленные на вращающемся кольце (визир).
  5. Указатели отчетов по шкале, закрепленные возле прицела и мушки.

Назначение элементов

Свободно вращающаяся несимметричная стрелка компаса служит для определения направления на стороны света. Под воздействием электромагнитного поля Земли она ориентируется на север и юг своими концами.

При использовании компаса нужно учитывать, что магнитный и географический полюса Земли не совпадают. Поэтому стрелка показывает не на географические полюса, а отклоняется от них на небольшое значение, которое нужно учитывать при точном ориентировании на местности.

Это отклонение называется склонением магнитной стрелки компаса.

Шкала (лимб)

Шкалу компаса называют лимб. Лимб и стрелка покрыты светящимся в темноте материалом. Это сделано для удобства ориентирования в темное время суток. На лимб нанесены:

  1. Две круговые шкалы.
  2. Буквенные обозначения сторон света.

Тормозное устройство (арретир)

Устройство фиксирующее стрелку компаса в неподвижном положении называют арретир. Арретир выполняет следующие функции:

  1. Препятствует вращению стрелки при переносе, не позволяя разрабатываться ее поворотному пазу.
  2. Дает возможность быстро взять азимут и повернуть лимб к зафиксированному положению стрелки.

Первая функция продлевает срок службы устройства, а вторая повышает удобство работы с ним.

Визир

Визирное устройство включает в себя вращающееся кольцо с мушкой и прицелом. Оно используется для взятия азимута при ориентировании на местности.

Отправляясь с дедом в лес рвать ягоды, я всегда очень боялась, что мы заблудимся. Но дедушка показывал мне компас и уверял, что с его помощью мы всегда найдем дорогу обратно. Я же никак не могла понять, как эти суетливые стрелки могут нам что-то рассказать. Только став взрослее, я поняла, как устроен компас и научилась использовать его по назначению.

Для чего нужен компас

Компас — это такой механический прибор, который указывает стороны света и помогает найти дорогу. Компас используют:

  • туристы в походе;
  • моряки в дальнем плаванье;
  • грибники в лесу;
  • рыбаки ночью в море;
  • эзотерики в фен-шуе.

Составляющие детали компаса

Компасы бывают разные в зависимости от сферы использования: магнитные, спутниковые, гирокомпасы, радиокомпасы. Все они имеют схожие составляющие:

  • корпус;
  • ось вращения или стрелка;
  • жидкость, в которой плавает стрелка;
  • буквы, обозначающие сторону света (N — север, W — запад, E — восток, S — юг).

А уже дальше, в зависимости от назначения, компас оснащается дополнительными устройствами.

Из чего состоит морской компас

Морской магнитный компас является навигационным устройством, которое помогает водителю судна отслеживать не только правильность движения, но и определять дрейф корабля и направление ветра.

Самым распространенным компасом, используемым моряками, является 127 миллиметровый магнитный компас. Он состоит из картушки, нактуоза, пеленгатора и котелка.

Выглядит он совершенно по-другому, нежели карманный компас, который используется в повседневной жизни. Он имеет вид большого шара, с вырезанным диском вокруг, на котором обозначены деления шкалы и заглавные буквы направления сторон света.

В морском компасе вместо одной стрелки с красным концом располагаются целых шесть стрелок, запаянных в латунные пеналы. Крепятся они к поплавку. Все это плавает в котелке с компасной жидкостью.

Нактуоз защищает морской компас от воздействия окружающей среды, а также уменьшает показатель отклонения магнитных стрелок, которые неправильно показывают из-за металла которым обшито судно.

Помню еще в школе на уроке НВП нам подробно объясняли, что это за прибор, и из чего он состоит. К сожалению, другие разновидности компаса на уроках не рассматривались. Думаю, нелишним будет рассказать о современных модификациях прибора, а также о том, из чего состоит «старый-добрый» компас.

Из чего состоит компас

Этот прибор один из самых популярных и часто применяемых в походе и занимает главное место в спортивном снаряжении. Говоря научным языком, это прибор для определения на местности магнитных азимутов. Существует огромное разнообразие компасов, однако в нашей стране наиболее распространена модификация системы Адрианова. Он состоит из 5 компонентов:

  • корпус;
  • визирное кольцо;
  • циферблат;
  • намагниченная стрелка;
  • зажим.

В последнее время широко распространена современная модификация — жидкостный компас. Работа с таким прибором наиболее удобна, поскольку стрелка перемещается в специальной капсуле, заполненной жидкостью, что позволяет стрелке указывать направление буквально за несколько секунд.

Спортивный компас

Существует достаточно много спортивных модификаций, однако все они имеют общие составные части:

  • корпус;
  • лупа, дающая увеличение в 4 раза;
  • плоскость для нанесения шагомерной таблицы;
  • масштабная линейка;
  • шнурок;
  • колба с жидкостью;
  • светящиеся метки;
  • миллиметровая линейка;
  • круговая шкала — цена деления соответствует 2 градусам;
  • линия ориентирования прибора;
  • стрелка.

Какие компасы бывают

Все приборы делятся на 2 типа:

  • магнитный — стандартный прибор со стрелкой;
  • немагнитный — радиокомпас (устанавливается на летательные аппараты) и гирокомпас (применяется в ракетостроении).

Радиокомпас применяется для автоматического определения направления, с ориентированием на наземные передатчики. Принцип работы прибора основан на сравнении сигнала, и после настройки на необходимую частоту, автоматически корректирует направление. Такие системы, как правило, состоят из следующего оборудования:

  • приемник;
  • активная антенна.

Другой прибор навигации — гирокомпас, работает по принципу гироскопа — прибора, что неизменно сохраняет направление независимо от положения.

Компас в переводе с итальянского значит движение шагами. Наручный компас состоит из магнитной стрелки и кольцевого лимба со шкалой в градусах. На нее нанесены градусные деления с увеличением по ходу движения часовой стрелки.

Крышка компаса, изготовленная из стекла или прозрачного пластика, может двигаться или быть неподвижной. В первом случае она может использоваться, как визирное приспособление для измерения углов или визирования в любом направлении.

Для работы ночью деления шкалы и северный конец стрелки покрывают фосфорным составом.

Магнитный компас — определение и виды, компас за 1 минуту ???? своими руками

Магнитный компас — это навигационный прибор, используемый для определения сторон света за счет ориентирования магнитной стрелки вдоль магнитных линий Земли.

История изобретения и какими были старинные компасы

1️⃣ История гласит, что впервые компас появился во время правления китайской династии Сун ввиду необходимости ориентирования в пустыне.

Описан он был китайским философом Хэнь Фэй-Цзы в III веке до н.э. следующим образом:

Шарообразная разливательная ложка из магнетита с тонким черенком, тщательно отполированная в выпуклой части, устанавливается этой самой частью на отполированную пластину из дерева или меди таким образом, чтобы черенок с пластиной не соприкасались. Сама же ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания. На пластине обозначены стороны света в виде знаков зодиака. Толчком черенка, ложку приводили во вращение; останавливалась ложка черенком точно на юг.

2️⃣ Далее, в XI веке в Китае появилась плавающая стрелка для компаса, изготовленная из искусственного магнита. Как правило, изделие было в форме ???? рыбки. Эта рыбка опускалась в наполненный водой сосуд, где она, в свободном плавании, направляла голову на юг. Такие плавающие компасы устанавливались на носу или корме китайских ???? кораблей.

3️⃣ В таком виде компас в XII веке дошел до арабов, а до европейцев – в начале XIII века: сначала “плавающая игла” была перенята итальянскими моряками, затем испанцами, португальцами, французами, а позднее – немцами и англичанами.

К тому моменту компас уже выглядел как намагниченная иголка и деревянный брусок, плавающие в сосуде с водой. Позднее его стали накрывать стеклом, чтобы защитить от ветра.

4️⃣ А уже в середине XVI века стали использовать бумажный круг, а в середине его – размещенную на острие магнитную стрелку.

5️⃣ Итальянец Флавио Джойя ощутимо модифицировал вид компаса в начале XIV века. Теперь это была магнитная стрелка, надетая на вертикальную шпильку, что обеспечивало лучшее вращение.

Более того, Джойя предложил разделение круга компаса на 16 румбов, чтобы было возможно определение и других сторон света, а не только севера и юга. Именно этот вариант компаса стал прототипом современного устройства.

Поскольку в античные времена центром обитаемого мира считалось Средиземное море, а картографы наибольшее внимание посвящали территориям, расположенным к северу от моря, верх карт был ориентирован на север.

Между тем, на китайских картах сверху располагался юг, а на арабских — восток. Античная традиция вернулась лишь в XV веке, но уже утвердила и распространила компасы со стрелкой, указывающей именно на север.

Виды компасов

На сегодняшний день компасы можно классифицировать по нескольким критериям:

???? По типу устройства:

  • механические: компасы с намагниченной металлической стрелкой, указывающей в направлении севера;
  • гироскопические: компасы с гироскопом в основании. Это более точные приборы, поскольку их стрелка направляется не на магнитный полюс, а на настоящий, географический. Именно поэтому на воздушных и морских суднах чаще используются гироскопические компасы;
  • электронные: оснащены процессором, дисплеем и другими электронными компонентами. В зависимости от модели, могут отображать не только направление, но и другую информацию. Среди электронных компасов также выделяют радио компасы,но с появлением системы навигации GPS их применяют все реже.

???? По назначению:

  • туристические: как правило, это круглая коробка (чаще всего из пластмассы) с магнетизированной стрелкой, вращающейся в центре. Зачастую оснащены и другими дополнительными устройствами, как, например, термометр;
  • военные: схожие с туристическими, но в обязательном порядке оснащены линейкой, визирным приспособлением, увеличительной линзой. Такие компасы изготавливаются из металла и обладают большей точностью, чем туристические;
  • геологические: приборы оснащены также полулимбом и клинометром;
  • астрономические: помогают находить стороны света при помощи звезд и светил. Прибор характеризуется высокой точностью, но едва ли может быть полезен в дневное время;
  • компас буссоль: используется в геодезии, а также для наведения артиллерийского орудия при атаках.

1 — механический; 2 — гироскопический; 3 — электронный; 4 — военный; 5 — геологический; 6 — компас буссоль; 7 — астрономический; 8 — туристический.

Виды креплений для компасов

Выбор крепежа для компаса целиком и полностью зависит от предпочтений владельца и от назначения использования прибора.

???? Существуют следующие опции:

  • шнурок, лента или цепочка для ношения компаса на шее;
  • наручный ремень, с помощью которого компас можно носить как наручные часы;
  • карабин;
  • брелочное крепление; порой вместо металлического кольца встречается небольшой шнурок;
  • карманный вариант ношения компаса, то есть без крепежа.

???? Как устроен современный компас

Разумеется, современный компас может быть оснащен множеством дополнительных деталей или устройств.

???? Тем не менее, в обязательном порядке он состоит из:

  1. Металлического или пластикового корпуса с прозрачной верхней крышкой, что защищает устройство от ветра, влаги, ударов и других неблагоприятных условий.
  2. Далее, под крышкой размещается циферблат с разметкой угловых градусов. У разных моделей может быть разное число делений, тем не менее, они всегда размещены по всей окружности.
  3. Буква С или N обозначает север и всегда расположена напротив 0.
  4. В центре устройства на игле или на шпильке размещена двухсторонняя магнитная стрелка. Для удобства определения направления ее часто окрашивают в красный или синий цвет.
  5. В обязательном порядке присутствует рычажок, выполняющий роль стопора стрелки — арретир. Он используется при перемещении для предотвращения колебаний и движений стрелки. Именно когда отпускается арретир, стрелка поворачивается на север.

Погрешности компаса и как их минимизировать

Погрешности магнитного компаса являются следствием его устройства и принципа работы. Как уже было сказано, магнитная стрелка располагается вдоль силовых линий магнитного поля планеты Земля, которая, по существу, является постоянным магнитом.

Эти силовые линии тянутся от одного магнитного полюса к другому.

Сами магнитные полюса находятся на некотором расстоянии от географических полюсов, что уже подразумевает небольшую погрешность в показаниях компаса.

  • Более того, магнитные полюса постоянно перемещаются и с течением времени меняют свое местоположение, что приводит к еще большей погрешности в направлении магнитной стрелки, если не учитывать данные факторы.
  • Поэтому, чтобы получать наиболее точные измерения при помощи магнитного компаса, нужно всегда учитывать разницу между северным направлением, показанным стрелкой, и направлением на действительный географический северный полюс Земли.
  • ???? Как правильно корректировать направление движения читайте в следующей статье про ориентирование на местности.

Также важно помнить, что по мере приближения магнитного компаса к магнитным полюсам, точность прибора снижается.

Как пользоваться компасом: краткая инструкция

Магнитный компас очень прост в использовании.

???? Алгоритм действий таков:

  1. Разместить компас горизонтально;
  2. Поднять арретир, чтобы позволить стрелке свободное вращение;
  3. Когда стрелка начала вращение, необходимо подождать до ее полной остановки;
  4. После остановки движения стрелки, повернуть прибор так, чтобы деление 0 градусов лимба было подведено под север, то есть под острие окрашенной стрелки. Таким образом определяется направление севера, а в соответствии с ним и остальных сторон света.

???? Магнитный компас своими руками — видео

Этапы Действия
1. Выбор иглы Для иглы подойдет любое металлическое изделие, которое можно намагнитить. Чаще всего под рукой оказываются швейные иглы, скрепки, лезвия бритвы, шпильки, булавки.
2. Выбор способа намагничивания иглы Намагнитить иглу можно разными методами: постучать по ней куском стали или чугуна, потереть о магнит для холодильника, о шелк или шерсть и так далее.
3. Подбор дополнительных материалов Для компаса также необходима емкость, наполненная водой и небольшой кусок пробки (можно заменить любым другим нетонущим материалом).

???? Алгоритм дальнейших действий прост:

  1. Намагнитить иглу.
  2. Поместить иглу в пробку или на нее (вариант крепления зависит от используемого материала. На природе, например, можно взять обыкновенный лист и разместить иглу на нем).
  3. Налейте в емкость воды (вовсе необязательно наполнять ее до краев).
  4. Поместите компас на воду и подождите, пока игла развернется в нужном направлении (имейте ввиду, что ветер и течения исказят результаты. Поэтому используйте глубокую емкость, края которой закроют компас от ветра, или лужу с неподвижной водой вместо озера или реки).
  5. Направление, в котором развернулась игла, указывает на север.

????Видео — как изготовить компас из подручных материалов в лесу

При изготовлении магнитного компаса единственный допустимый ферромагнитный элемент — это игла, которая будет указывать направление. Присутствие любого другого элемента с такими свойствами исказит показания компаса.

Компас — это#8230; Что такое Компас?

Горный компас Брантона, точный инструмент

Компас

Компас Cammenga (США)

Жидкостный компас

Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.

Магнитный компас

История создания

Модель китайского компаса периода династии Хань

Дорожный компас и солнечные часы, XVIII век

Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения). В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.

Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass, означавшего в XIII—XIV вв. «круг».

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка 3. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец устанавливается (не точно) в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс.

В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) 6. Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0-50). Шкала имеет двойную оцифровку.

Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы).

Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Принцип действия

Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Электромагнитный компас

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора.

Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

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

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

Гирокомпас

Основная статья: Гирокомпас

Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов.

Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс.

Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля.

Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причем скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.

История создания

Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911).

В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри.

Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надежностью и удобнее в эксплуатации.

Устройство

Простейший гирокомпас (не «гидро», так как гидрос — вода) состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.

Принцип действия

Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки.

Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б).

Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией).

Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надежный компас.

В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.

Электронный компас

Электронный компас в системе навигации NAVSTAR

Здесь рассматривается компас, построенный на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы (так называемые цифровые), использующие в качестве датчика блок магниторезисторов или элементов Холла. Последние представляют собой микроэлектромеханические системы, способные определять своё относительное положение в магнитном поле Земли, в отличие от использующих спутниковый сигнал устройств, которые компасами в классическом смысле не являются, так как представляют собой лишь приборы с индикацией путевого угла в виде компаса.

История создания

История создания электронного компаса тесно связана с системами спутниковой навигации.

Принцип действия

Принцип действия такого компаса весьма прост:

  1. На основании сигналов со спутников определяются координаты приёмника системы спутниковой навигации (и, соответственно, объекта)
  2. Засекается момент времени, в который было сделано определение координат.
  3. Выжидается некоторый интервал времени.
  4. Повторно определяется местоположение объекта.
  5. На основании координат двух точек и размера временного интервала вычисляется вектор скорости движения и из него:
    • направление движения
    • скорость движения
    • Осуществляется переход к шагу 2.

    Ограничения:

    • Естественно, если объект не перемещается, направление движения узнать не получится. Исключение составляют достаточно большие объекты (например, самолёты), где есть возможность установить 2 приёмника (например, на концах крыльев). При этом координаты двух точек можно получить сразу, даже если объект неподвижен, и перейти к пункту 5.
    • Ещё одно ограничение обусловлено точностью определения координат спутниковыми системами позиционирования и влияет, главным образом, на тихоходные объекты (пешеходов).

    Старый корабельный компас.

    Ориентирование на местности

    Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом.

    После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные.

    В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.

    См. также

    Примечания

    Литература

    Ссылки

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

    SQL - 71 | 0,206 сек. | 14.29 МБ