方位磁針 、ナビゲーションまたは測量において、地球の表面で方向探知のための主要なデバイス。コンパスは、磁気またはジャイロスコープの原理に基づいて、または太陽または星の方向を決定することによって動作する場合があります。
ダストボウルはどのような状態に影響しましたか
磁気コンパス海図上にある磁気コンパス。ゲッティイメージズ
最も古く、最もよく知られているタイプのコンパスは磁気コンパスです。これは、航空機、船、陸上車両、および測量士によってさまざまな形で使用されます。 12世紀のある時期に、中国とヨーロッパの船員は、明らかに独立して、天然に存在する磁性鉱石であるロードストーンが、水中の棒に浮かぶと、次の方向を指すように整列する傾向があることを発見しました。ポールスター。この発見の直後に、おそらくすぐに秒が続きました。鉄または鋼の針がロードストーンに十分長く触れた場合も、南北方向に整列する傾向があるということです。もちろん、どちらの方向が北であるかという知識から、他の方向を見つけることができます。
ニードルコンパスニードルコンパスの部品。ブリタニカ百科事典
磁気コンパス磁気コンパス、金色の真ちゅうとガラス、メーカー不明、c。 1750;シカゴのアドラープラネタリウムと天文学博物館で。 3.7×28.9×28.9cm。アドラープラネタリウムと天文学博物館、シカゴ、イリノイ。 M-223
磁気コンパスが機能する理由は、地球自体が南北の磁場を持つ巨大な棒磁石として機能し、自由に動く磁石が同じ方向を向くようにするためです。地球の磁場の方向は、地球の南北軸と完全に平行ではありませんが、補正されていないコンパスを適度に優れたガイドにするのに十分な距離です。変動(または赤緯)として知られる不正確さは、地球上の地点ごとに大きさが異なります。局所的な磁気の影響によるコンパスの針のたわみは、偏差と呼ばれます。
コンパスエンジニアのコンパス。ローレンスマニング/コービスRF
何世紀にもわたって、磁気コンパスには多くの技術的改良が加えられてきました。これらの多くはイギリス人によって開拓されました。イギリス人の大帝国は海軍の力によってまとめられていたため、航海装置に大きく依存していました。 13世紀までに、コンパスの針はコンパスボウルの底に立っているピンに取り付けられていました。最初は南北だけがボウルに刻印されていましたが、その後、他の30の主要な方向のポイントが記入されました。ポイントが描かれたカードが針の真下に取り付けられ、ナビゲーターは上から方向を読み取ることができました。カード。その後、ボウル自体がジンバル(自由にスイングできる側のリング)に掛けられ、カードが常に水平になるようにしました。 17世紀には、針自体が平行四辺形の形を取り、細い針よりも取り付けが簡単でした。
マリナーのコンパスカードマリナーのコンパスカード。米海軍
15世紀の間に、航海士は、コンパスの針が北極を直接指しているのではなく、近くのある点を指していることを理解し始めました。ヨーロッパでは、コンパスの針が真北の少し東を向いていました。この困難に対抗するために、英国の航海士は従来の子午線コンパスを採用しました。このコンパスでは、船がイギリスのコーンウォールの地点を通過したときに、コンパスカードの北と針の北が同じでした。 (ただし、磁極は予測可能な方法でさまよっています。最近の数世紀では、ヨーロッパ人は磁北が真北の西にあることを発見しました。これはナビゲーションで考慮する必要があります。)
コンパス:真北地球の表面のほとんどの地点から、地理的および磁気的な北極は互いにわずかに異なります。コンパスを使用して真の地理的北を決定する場合、ユーザーは2つのポイントに対する自分の位置を考慮する必要があります。ブリタニカ百科事典
1745年、英国の発明者であるGowin Knightは、鋼を長期間磁化し続けるように磁化する方法を開発しました。彼の改良されたコンパスの針は棒状で、ピボットに取り付けることができるキャップを支えるのに十分な大きさでした。ナイトコンパスが広く使われていました。
初期のコンパスの中には、ボウルに水が入っておらず、ドライカードコンパスとして知られているものもありました。それらの測定値は、衝撃や振動によって簡単に乱されました。衝撃の影響は少ないものの、液体で満たされたコンパスは漏れに悩まされ、ピボットが摩耗したときに修理するのが困難でした。液体タイプもドライカードタイプも、1862年に最初の液体コンパスがカード上のフロートで作られ、ピボットから重量の大部分が取り除かれるまで、決定的に有利ではありませんでした。ベローズのシステムは、液体と膨張および収縮するように発明され、ほとんどの漏れを防ぎます。これらの改良により、液体コンパスは19世紀の終わりまでにドライカードコンパスを廃止しました。
現代の船員のコンパスは通常、ビナクル、円筒形の台座に取り付けられています。 照明 下からコンパスの顔。各ビナクルには、船の金属の磁気効果を打ち消す特別に配置された磁石と鋼片が含まれています。航空機に搭載されているのとほぼ同じ種類の装置が使用されていますが、さらに、航空機が突然進路を変更したときに磁気コンパスで発生するエラーの修正メカニズムが含まれています。修正メカニズムは ジャイロスコープ 、スピン軸を変更する努力に抵抗する性質を持っています。このシステムは、磁気回転コンパスと呼ばれます。
ジャイロスコープは、ジャイロコンパスと呼ばれる一種の非磁性コンパスにも採用されています。ジャイロスコープは、ジンバルで接続された3セットの同心リングに取り付けられており、各リングは自由に回転します。中央ジャイロスコープの最初の回転軸が真北を指すように設定されている場合、それは継続し、他の方向に再調整する努力に抵抗します。したがって、ジャイロスコープ自体がコンパスとして機能します。歳差運動(ぐらつき)が始まると、振り子の重りがそれを元の位置に戻します。ジャイロコンパスは、磁北ではなく真北を指すように設定できるため、ナビゲーションシステムで一般的に使用されます。
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