Компас является одним из наиболее часто используемых навигационных инструментов. Мы знаем, что это всегда указывает на север, но как? Он содержит свободно подвешенный магнитный элемент, который отображает направление горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в точке наблюдения.
Компас использовался, чтобы помочь людям ориентироваться на протяжении многих веков. Хотя он расположен в той же части общественного воображения, что и секстанты и телескопы, он фактически использовался намного дольше, чем морские путешествия, открывшие Северную Америку. Однако использование магнетизма в изобретениях на этом не заканчивается; это найдено во всем от телекоммуникационного оборудования и двигателей до пищевой цепи.
Открывая магнетизм
Тысячи лет назад крупные месторождения магнитных оксидов были обнаружены в районе Магнезия в Малой Азии; их расположение привело к тому, что минерал получил название магнетит (Fe3О4), который получил прозвище "Lodestone". В 1600 году Уильям Гилберт опубликовал «De Magnete», статью о магнетизме, в которой подробно описывается использование и свойства магнетита.
Другим важным природным элементом для магнитов являются ферриты или магнитные оксиды, которые являются камнями, которые притягивают железо и другие металлы.
Хотя машины, которые мы изготавливаем с помощью магнитов, явно являются изобретениями, они являются естественными магнитами и не должны рассматриваться как таковые.
Первый Компас
Магнитный компас на самом деле старый Китайское изобретениевероятно, впервые сделанный в Китае во времена династии Цинь (221–206 гг. до н.э.). Тогда китайцы использовали магниты (которые выстраиваются в направлении север-юг) для строительства гадальных досок. В конце концов, кто-то заметил, что магниты лучше указывали реальные направления, что привело к созданию первых компасов.
Самые ранние компасы были спроектированы на квадратной плите с маркировкой кардинальных точек и созвездий. Указывающая игла представляла собой магнитное устройство в форме ложки с рукояткой, которая всегда указывала на юг. Позже намагниченные иглы использовались как указатели направления вместо ложных камней. Они появились в восьмом веке нашей эры - снова в Китае - и с 850 по 1050 год.
Компасы как навигационные средства
В 11 веке использование компасов в качестве навигационных устройств на судах стало обычным явлением. Компасы с намагниченными иглами можно использовать, когда они мокрые (в воде), сухие (на заостренном стержне) или подвешены (на шелковой нити), что делает их ценным инструментом. Они были заняты в основном путешественниками, такими как те торговцы, которые путешествовали на Ближний Восток, и ранние мореплаватели, которые хотели найти магнитный Северный полюс или полюсную звезду.
Компас ведет к электромагнетизму
В 1819 году Ганс Кристиан Эрстед сообщил, что когда электрический ток в проводе была приложена магнитная стрелка компаса, магнит был поврежден. Это называется электромагнетизм. В 1825 году британский изобретатель Уильям Стерджен продемонстрировал силу электромагнита, подняв девять фунтов с железной частью на семь унций, обернутой проводами, через которые был ток батареи единственного элемента послал.
Это устройство заложило основу для масштабных электронные коммуникации, как это привело к изобретению телеграфа. Это также привело к изобретению электродвигателя.
Корова магниты
Использование магнитов продолжало развиваться за пределами первого компаса. Патент США № 3 005 458, выданный Луи Полю Лонго, является первый патент Выдается за то, что называется "коровьим магнитом". Его целью была профилактика аппаратных заболеваний у коров. Если коровы потребляют куски металла, такие как гвозди, во время кормления, посторонние предметы могут вызвать внутреннее повреждение их пищеварительного тракта. Коровьи магниты удерживают металлические части, ограниченные первым животом коровы, а не перемещаются в более поздние желудки или кишечник, где осколки могут нанести наибольший ущерб.