磁気コンパスとは何ですか？

ほとんどすべての人が、北、南、東、西、およびそれらの組み合わせなど、従来の方向を決定できる何らかのデバイスを使用しています。 しかし、実際のコンパス針が取り付けられたハンドヘルドモデルの森を駆け巡る若者の時代は、ナビゲーションの歴史のゴミ箱に大きく陥っています。

今日、事実上すべてのスマートフォンに全地球測位システム（GPS）受信機が搭載されており、ユーザーは数メートル以内の地球の指向性「グリッド」のどこにいるかを把握できます。 この技術は、地球の大気圏より高い連続軌道にある衛星のネットワークに依存しています。 しかし、現代のロケットの前は、ナビゲーターは方向を決定するために今では時代遅れであるが非常に巧妙な方法に依存していました。

A 方位磁針 は、磁北に対応する地球上の基準点または領域の決定を基本的に可能にするツールです。 これは真北とは少し異なりますが、周囲のさまざまなポイントで必要なさまざまな補正係数があります 現在知られている地球では、優れた磁気コンパスは、熟練したユーザーを場所から場所へと移動させるのに十分なままです。 うまく。

磁気 は、物理学の分野で、粒子とシステムに対する数学的に予測可能な一連の効果を表す用語です。 電磁気学。 その不可分のパートナーである電気と同様に、磁気は「見る」ことができるものではありませんが、その多くは 現実世界での影響はよく知られており、現代の無数の重要な側面に組み込まれています 技術。

磁性の物理的影響を受ける粒子への影響線と考えることができる磁場「磁場」は、発生源として描かれます から a 北 磁極と空間を通って外側に流れて戻って に向かって a 南 磁極。 の場合 バーマグネット （長方形の磁石）、これは磁北から磁南に「流れる」一連のほぼC字型の線を意味します。

• 電荷の場合とは異なり、「磁気単極子」のようなものはありません。 言い換えれば、 単一の点電荷によって電場を作成および定義できる方法では、磁場の点源はありません。

磁場は電荷を動かすことによって作られます。 これは、電流を運ぶワイヤーのコイルが金属片に何度も巻き付けられて電磁石を作成する場合のように、明示的で意図的なエンジニアリングの機能である可能性があります。 これらは、電力の生成や世界中の他の重要な産業用途で使用されています。 電磁石の重要な特徴は、電流源が除去されると、電磁石がいかなる結果の磁石でもなくなることです。

あるいは、磁場の根底にある移動電荷の源は、特定の元素（例えば、鉄、銅、ニッケル）の個々の原子のレベルで生成されて「隠す」ことができます。 これらの元素の電子の「スピン」特性のおかげもあり、 磁気モーメント 問題の原子で作成され、これらで 強磁性 要素、局所磁気モーメントは、ペアでキャンセルするのではなく、加算的です（簡単にするために、ほとんどの要素の標準）。 その結果、あなたが磁石として知っている金属片ができあがります。

地球は北半球と南半球、または「上」と「下」の半分に分けられます。 赤道と呼ばれる、地球の最も広い部分の周りにその回転方向に引かれた線から地球上で最も遠い点は、極として知られています。 地球の自転軸は、北極と南極を通過して定義します。 前者は氷の上にあり、後者は大きな大陸の陸地（南極大陸）にあります。

磁力線が磁北から磁南に引かれることをすでに学びました。 しかし、地球の磁場の場合の図を見ると、線が見えます。それらのほとんどは地表のはるか上にあります。 発信 で 南 ポールと エンディング で 北 ポール。 これは、北極が偶然に南を構成しているためです。 磁気 ポール、それに対応して南ポール。 これは混乱を意味するものではありませんでした。 カナダに大量の鉄鉱石が偶然配置されたため、地理が物理学と一致していませんでした（これについてはすぐに詳しく説明します）。

したがって、コンパスの針が人間が「磁北」とラベル付けした方向を指す理由は、針がそれ自体を方向付けるように強制されるためです。 に応じて針の材料の原子内の電子がシフトするため、地球の磁場と同じ方向に フィールド。 コンパスの針の先端にある矢印は、磁力線の先端にある矢印に類似していると考えてください。それらは同じ方向を指しています。

磁気コンパスの針は、真の北極ではなく、 現在、北部のエルズミア島にある北極から約500 km（約310マイル） カナダ。 これは、一種の「磁気シンク」として機能する鉄鉱石の大量の堆積物の存在に起因し、鉱石の堆積物に向かって針の一端を「吸い込み」ます。

針のもう一方の端が南を「指している」と言っても同様に公正であることに注意してください。一方、もう一方の端は結果として単に回転しているだけです。 北半球に位置しているため、何世紀も前に最初に基本的な航海の出発点として北を選択したのは、実際には船員の問題です。

長距離のナビゲーションは非常に長い間重要であったため、真対磁気の補正係数 北は、コンピュータ化によってこれがより平凡になるずっと前から、地球上のさまざまな場所で利用可能でした。 仕事。

中国人は2000年前からロードストーンの性質を理解していたと信じられています。 この希少な鉱物は、今日では天然磁石と呼ばれています。 たまたま特大の針のように細長い長方形になっていると、上から吊るされたときに地球の磁場の中で向きを変えます。 中国人はこれに気づいたが、なぜそれが起こったのかについて窮地に立たされた。

西暦11世紀または12世紀までに、中国人はナビゲーションに磁気コンパスを使用していました。 彼らはヨーロッパや他の場所からの探検家によって短い順序で（歴史的なスケールで）続いた。 当初、これらの先駆者は2つの重要なことを理解できませんでした。彼らが「北」の感謝と呼んだ基準点 彼らのコンパスに実際には長い旅の間に修正されていませんでした、そしてそれは異なる量で異なっていました 場所。

この認識は、全世界の補正係数の事実上のデータベースの開発につながりました。 衛星の時代まで、最もエリートな軍事ユニットでさえ、どこでも最高技術の磁気コンパスを使用して、今では風変わりに古風な陸上ナビゲーションのように見えるものに依存していました。

独自の磁気コンパスを作成するために必要なのは、 水、 片の コルク、 一般 ミシン針、 冷蔵庫用マグネット および既存の 方位磁針.

まず、通常の冷蔵庫用マグネットに沿ってミシン針を50回すばやくこすります。 重要：これは一方向にのみ行ってください。 言い換えると、 ない 行ったり来たり。

次に、コルクを水を入れたボウルに入れ、針をコルクの上にそっと置きます。 このアセンブリの横にコンパスを置いて、北がどこにあるかを確認できるようにします。 すぐに、針を磁化することができた場合、針はコンパス針と同じ方向に向きを変えます。