Kompassi on yksi yleisimmin käytetyistä navigointivälineistä. Tiedämme, että se osoittaa aina pohjoiseen, mutta miten? Se sisältää vapaasti suspendoidun magneettielementin, joka näyttää maan magneettikentän vaakakomponentin suunnan havaintokohdassa.
Kompassi on käytetty ihmisten navigointiin vuosisatojen ajan. Vaikka se sijaitsee samassa osassa julkista mielikuvitusta kuin sekstantit ja kaukoputket, se on tosiasiallisesti ollut käytössä paljon kauemmin kuin Pohjois-Amerikan löytäneet merimatkat. Magneettisuuden käyttö keksinnöissä ei kuitenkaan lopu tähän; sitä löytyy kaikesta tietoliikennelaitteista ja moottoreista elintarvikeketjuun.
Löydä magneettisuus
Tuhansia vuosia sitten Magneesiassa, Magnesiassa, löydettiin suuria määriä magneettisia oksidia; niiden sijainti johti siihen, että mineraali sai magnetiitin nimen (Fe3O4), jonka lempinimi oli lodestone. Vuonna 1600 William Gilbert julkaisi "De Magnete" -lehden magnetismista, joka selvittää magnetiitin käytön ja ominaisuudet.
Toinen tärkeä luonnollinen elementti magneeteille on ferriitit tai magnetoksidit, jotka ovat kiviä, jotka houkuttelevat rautaa ja muita metalleja.
Vaikka koneet, joita teemme magneeteilla, ovat selvästi keksintöjä, nämä ovat luonnollisia magneetteja, eikä niitä tule pitää sellaisinaan.
Ensimmäinen kompassi
Magneettinen kompassi on oikeastaan vanha Kiinalainen keksintö, luultavasti tehty ensin Kiinassa Qin-dynastian aikana (221–206 eaa). Tuolloin kiinalaiset käyttivät kattokiviä (jotka suuntautuvat pohjois-etelä-suuntaan) ennustamistaulujen rakentamiseen. Lopulta joku huomasi, että lodestonet osoittivat paremmin todellisia suuntia, mikä johti ensimmäisten kompassien luomiseen.
Varhaisimmat kompassit on suunniteltu neliömäiselle laatalle, jolla oli merkinnät pääpisteille ja tähdistöille. Osoitinneula oli lusikallinen muotoinen jalustalaite, jonka kahva osoitti aina etelään. Myöhemmin magnetoituja neuloja käytettiin suuntaosoittimina lusikamuotoisten kattokivien sijasta. Ne ilmestyivät kahdeksannen vuosisadan CE: ssä - jälleen Kiinassa - ja vuosina 850–1050.
Kompasseja navigoinnin apuvälineinä
Kompassien käyttö navigointilaitteina yleistyi 1200-luvulla. Magnetoituja neulakompasseja voidaan käyttää märkäinä (vedessä), kuivina (terävällä akselilla) tai ripustettuna (silkkilangalla), mikä tekee niistä arvokkaita työkaluja. He työskentelivät lähinnä matkanjärjestäjien, kuten Lähi-itään matkustaneiden kauppiaiden, ja varhaisten navigaattorien, jotka etsivät paikantaa magneettinen pohjoisnapa tai napa-tähti.
Kompassi johtaa sähkömagneettisuuteen
Vuonna 1819 Hans Christian Oersted kertoi, että kun sähkövirta kun lanka levitettiin magneettiseen kompassin neulaan, magneetti kärsi. Tätä kutsutaan sähkömagnetismi. Vuonna 1825 brittiläinen keksijä William Sturgeon näytti sähkömagneetin voiman nostamalla yhdeksän kiloa seitsemästä unssilla rautapalalla, käärittynä langoilla, joiden läpi yksisoluisen akun virta oli lähetetty.
Tämä laite loi perustan laajamittaiselle sähköinen viestintä, koska se johti kaukosäätimen keksintöön. Se johti myös sähkömoottorin keksintöön.
Lehmämagneetit
Magneettien käyttö kehittyi edelleen ensimmäisen kompassin ulkopuolelle. US-patentti 3 005 458, myönnetty Louis Paul Longolle, on ensimmäinen patentti myönnetty ns. "lehmämagneetiksi". Sen tavoitteena oli lehmien rautatautien ehkäisy. Jos lehmät sattuvat kuluttamaan ruokintaan metalliromuja, kuten kynnet, vieraat esineet voivat aiheuttaa ruuansulatuskanavan sisäisiä vaurioita. Lehmämagneetit pitävät metalliosat rajoittuneina lehmän ensimmäiseen mahaan, sen sijaan että matkustaisivat myöhemmin mahaan tai suolistoon, missä fragmentit voivat aiheuttaa eniten vahinkoa.