Принцип работы компаса

Несмотря на наличие современных навигаторов и электронных карт, компас по-прежнему остается самым надежным устройством для ориентирования на местности и определения своего местоположения. Конечно, чтобы правильно пользоваться компасом, нужно знать, как он работает.

Мы рассмотрим этот вопрос в сегодняшней статье. Из него вы узнаете не только принципы работы и технические параметры компаса, но и познакомитесь с его видами и возможностями использования прибора на природе.

Основные принципы как работает компас

Чтобы научиться ориентироваться на местности с помощью компаса, нужно четко понимать, как он работает.

Практически все компасы состоят из футляра с тонкой иглой в центре, на которой находится стрелка. Его стороны окрашены в синий и красный цвета. Если устройство работает нормально, синяя стрелка всегда указывает на север, а красная стрелка, соответственно, на юг.

На корпусе нанесена числовая шкала, называемая лимбом. Он разделен на деления от 0 до 360, которые соответствуют степени поворота стрелки. Именно с помощью этой схемы определяется положение в пространстве и дальнейшее направление движения. В зависимости от модели на корпусе могут быть также обозначения сторон света, выполненные русскими или английскими буквами (рисунок 1).

Рисунок 1. Внешне устройство простое

Простой компас снабжен специальным магнитом, который дает стрелке возможность постоянно указывать на север. Проверить работоспособность устройства можно с помощью любого металлического предмета. Сначала они кладут компас на любую плоскую поверхность и ждут, пока стрелка не окажется в устойчивом положении и укажет на север. После этого к устройству подводят металл. Если компас в хорошем состоянии, его стрелка отклонится в сторону, а когда металлический предмет будет удален, он вернется в исходное положение.

Эта функция магнитного компаса позволяет точно определять ваше положение в пространстве. Однако следует учитывать, что устройство не будет работать должным образом вблизи линий электропередач или железнодорожных путей.

Технические параметры и механизм компаса

Человечество изобрело компас много веков назад, но этот довольно обычный прибор до сих пор считается одним из самых совершенных. Дело в том, что его намагниченная стрела работает в строгом соответствии с законами физики и проходит строго по силовым линиям Земли, окутанным магнитным полем.

Рисунок 2. Работа прибора основана на действии магнитного поля Земли

Несмотря на то, что сейчас на рынке появляются более современные модели компасов, устройство по-прежнему работает по принципам, заложенным нашими предками.

Рассмотрим механизм работы одной из самых распространенных моделей — компаса Адрианова:

1. Корпус устройства обычно пластиковый, но допускается и немагнитный металл.
2. Корпус представляет собой циферблат с градуировкой от 0 до 360 градусов, охватывающий полный круг.
3. Большинство моделей оснащено навесным замком — специальным механическим рычагом, удерживающим стрелку. Перед определением положения его отпускают, и стрелка под действием магнитного поля Земли начинает указывать на север.

При этом важно учитывать некоторые особенности работы с устройством, в частности, места, где не работает компас. Прежде всего, чтобы точно определить свое местоположение и направление дальнейшего движения, нужно держать прибор строго горизонтально. В идеале его следует разместить на ровной поверхности, хотя в полевых условиях это не всегда возможно. Также не используйте компас возле железнодорожных путей или линий электропередач. Их излучение слишком сильное, и стрелка будет просто указывать в неправильном направлении (рис. 2).

Разновидности приборов

Простая модель компаса, созданная нашими предками, была значительно усовершенствована современными учеными.

На данный момент различают следующие типы устройств:

1. Магнитный — в нем стрелка расположена по силовым линиям магнитного дна нашей планеты и указывает на южный и северный полюса. Определив север и юг, вы легко сможете определить положение остальных сторон света и выбрать направление движения.
2. Электронный (цифровой): в этом устройстве традиционная магнитная стрелка заменена специальным датчиком, но он также определяет положение севера и юга с помощью магнитного поля Земли. Чтобы такой компас заработал, вам понадобятся батарейки или переносной аккумулятор.
3. Радиокомпас: это устройство, которое часто используется в самолетах, определяет направление не по магнитному полю Земли, а по сигналу радиостанции с четко определенным местоположением. На данный момент эта модель считается устаревшей и заменяется более современными GPS-навигаторами.
4. Спутник: инструмент полагается на сигналы, полученные со спутников. С одной стороны, это преимущество, так как такой компас позволяет максимально точно определять положение в пространстве. Но с другой стороны, та же функция является и недостатком, так как при потере сигнала со спутника устройство станет абсолютно бесполезным.

Рисунок 3. Основные типы компасов: 1 — магнитный, 2 — электронный, 3 — радиокомпас, 4 — спутниковый

Кроме того, среди моделей выделяют электромагнитный компас и гирокомпас, которые работают по другому принципу, но их конструкция слишком сложна и не подходит для использования в полевых условиях. Определившись с типами компасов, стоит определиться, как правильно ими пользоваться в различных ситуациях (рисунок 3).

Определение сторон света

Чаще всего компасы используются для определения положения полюсов Земли, указывая основные направления света — север и юг. Даже этой небольшой части информации будет достаточно, чтобы определить ваше примерное местоположение и спланировать маршрут для дальнейшего путешествия (рисунок 4).

Для определения сторон света с помощью этого прибора нужно сделать следующее:

1. Компас устанавливается на самую ровную поверхность и отпускается рычаг, удерживающий иглу на месте.
2. После этого стрелка начнет вращаться и постепенно остановится. Его синий конец будет указывать на север, а красный конец — на юг.
3. Восток и Запад будут расположены справа и слева соответственно.

Рисунок 4. Определение сторон света: основная функция прибора

После того, как вы определились со сторонами света и зная примерное местоположение вашего пункта назначения, вы можете проложить маршрут для дальнейшего путешествия. Однако в процессе движения необходимо периодически делать остановки и перепроверять направление компаса. В промежутках желательно хранить прибор в специальном футляре, предварительно установив рычаг для фиксации стрелки.

Ориентирование на карте

Несмотря на то, что компас считается самым простым и точным устройством для определения сторон света, одного этого устройства может быть недостаточно для построения подробного пути. Поэтому лучше всего использовать не только компас, но и карту местности (рисунок 5).

Обычная бумажная карта поможет учесть все возможные отклонения из-за особенностей местности и других факторов, которые могут повлиять на передвижение по пересеченной местности.

Чтобы составить точный маршрут, вам понадобятся не только компас и карта, но также линейка и карандаш, чтобы сделать необходимые отметки.

Дальнейшие шаги по созданию маршрута выглядят так:

1. Карта должна быть размещена на горизонтальной поверхности и на ней должны быть отмечены все точки маршрута, включая конечный пункт назначения.
2. Наносят на карту компас и снимают его стрелку с рычага. Рекомендуется использовать устройство с функцией вращающегося диска. Это упростит планирование вашего маршрута.
3. Когда определены север, юг, восток и запад соответственно, вам нужно начать вращать карту так, чтобы символ севера на ней совпадал с направлением стрелки.
4. Затем нанесите линейку на карту так, чтобы ее линия совпала с центром лимба и первой точкой, отмеченной на карте. Далее необходимо определить угол (в градусах) между севером и линейкой. Чтобы не запутаться, лучше сразу отметить полученное значение на карте на выбранном отрезке маршрута. Если вы планируете вернуться тем же путем, лучше сразу определить азимут возврата.

Рис. 5. Использование карты и компаса поможет определить местоположение объекта

Таким же образом действуйте для всех остальных точек маршрута. Тогда вам останется только двигаться по выбранному пути, периодически сверяясь с компасом. Если вы выполнили все шаги правильно, вы никогда не заблудитесь.

Определение азимута

Даже с помощью самого простого компаса в лесу можно определить не только положение магнитных полюсов Земли, север и юг, но и задать азимут — направление выбранного объекта на земле относительно северного направления (рисунок 6).

Для определения этого показателя необходимо:

1. Поверните компас так, чтобы синий конец его стрелки указывал строго на север.
2. Из центра компаса проведите линию визирования в направлении, в котором вы сейчас путешествуете.
3. Эта линия обзора в сочетании с северным концом стрелки образует угол. Это называется азимутальным.

Рисунок 6. Определение азимута требует минимальных вычислений

Значение азимута отсчитывается от нулевой отметки (северная стрелка) по часовой стрелке.

Если вам нужно двигаться по определенному азимуту, сначала определите север, затем измерьте нужный угол (азимут) на лимбе или просто найдите нужный показатель на шкале. Затем остается только провести линию визирования от центра компаса к этому индикатору и двигаться в этом направлении.

Выбор направления и определение местоположения

Часто бывает, что в арсенале есть компас, а карты местности нет. Если для определения направления движения необходимо определить север, юг, восток и запад, манипуляции можно производить просто с помощью компаса, без топографической карты (рисунок 7).

Следует помнить, что без карты все движения по компасу будут приблизительными, но все же помогут не заблудиться в незнакомой местности.

В качестве отправной точки нужно взять большой объект на земле, например, реку или крупное шоссе. Ориентация будет основываться на всех одинаковых направлениях света, определяемых с помощью компаса.

Рис. 7. Направление движения также можно определить с помощью простого компаса

Перед началом движения необходимо встать лицом к эталонному объекту и отвернуться от начала пути. Кроме того, компас отмечает приблизительное направление движения, например, юго-восток. Это будет направление, в котором вам нужно будет вернуться, поскольку движение вперед будет выполняться в противоположном направлении, в нашем примере, на северо-запад.

Другими словами, если вы отправляетесь на охоту за грибами в незнакомом лесу, все, что вам нужно сделать, это двигаться в выбранном направлении, периодически проверяя свое положение с помощью компаса. Когда вы хотите вернуться, вам просто нужно развернуться, определить противоположное направление и двигаться по нему. Это вовсе не гарантирует, что вы вернетесь в исходную точку маршрута, но зато точно не заблудитесь в рощах.