מהו מצפן מגנטי?

תוֹכֶן

• היסטוריה
• איך זה עובד
• דיוק
• קשיים

המצפן המגנטי הוא הידוע ביותר מבין כל המכשירים המשמשים למציאת כיוון. זהו מכשיר הניווט העתיק ביותר וסייע לשייטים לחצות את הים מזה מאות שנים. ימאים יכולים להשתמש במצפנים מגנטיים כדי לתקן את מיקום הספינה בתרשים על ידי שימוש בה כדי לקחת מיסבים של חפצים גלויים כמו גם לאפשר להם לנווט מסלול מסוים.

היסטוריה

המקורות המדויקים של המצפן המגנטי ותאריך השימוש בו לראשונה אינם ידועים. עם זאת, בטוח שהיוונים הקדמונים היו מודעים לתכונות האטרקטיביות של מגנטיות, והסינים ככל הנראה ידעו כי מוטות הברזל רכשו נכס צפון-דרום כיווני כאשר הם ליטפו את אבן הבסיס לפני 2000 שנה. רעיון זה הגיע לאירופה במאה העשירית והוצג ככל הנראה על ידי סוחרים ערבים שרכשו את המידע מסין. מצפנים מגנטיים פשוטים שימשו בים התיכון במאה ה -12, למרות שלעתים קרובות הם לא היו אמינים. בימי הביניים נעשה שימוש נרחב במצפנים מגנטיים, אך מעט מאוד היה ידוע על אופן עבודתם.

איך זה עובד

שני הקטבים המגנטיים של כדור הארץ, הממוקמים קרוב לקוטב הצפוני והדרומי, פירושם שכדור הארץ דומה למגנט ענק, מוקף בשדה מגנטי. שדה מגנטי זה גורם למחטי ברזל ממוגנטות להתנדנד למצב צפון-דרום כאשר הם תולים מחוט או מכניסים דרך פיסת עץ הצפה במים. במקור, מחטים נעשו ממוגנטות על ידי ליטוף אותן בגוש סלע מגנטי המכונה אבן שקע. מכיוון שהשפעה זו הייתה זמנית, ספינות היו נושאות אבני לוד במטרה ללטף את מחט המצפן כאשר המגנטיות שלה תיגמר.

דיוק

שייטים, כולל קולומבוס, היו מודעים לכך שמחט המצפן המגנטי לא הצביעה במדויק על הצפון האמיתי של כדור הארץ עוד לפני המאה ה -15. למעשה, המחט מפנה זווית עם צפון אמיתי, וזווית זו משתנה מאזור כדור הארץ לאזור אחר. כדי לתקן בעיה זו החלו להרכיב מחטים מתחת לכרטיס על סיכה חדה והונחו בקופסה קטנה. כרטיסי המצפן הללו סומנו במקור עם 32 נקודות במקום מעלות. הנקודות תואמות את כיווני הרוחות שהיו מוכרות לסיילים. הנקודות שסימנו צפון, דרום, מזרח ומערב היו ידועות כנקודות הקרדינל.

קשיים

אפילו מצפנים מוקדמים היו רכובים בארגזים מרובעים עם קבצים מצורפים הכוללים טבעות מסתובבות. זה איפשר את המצפן להיתקע באופן שמנע ממנו להתנדנד בפראות עם תנועת הספינה בים מחוספס. אוניות ברזל מהוות בעיה עבור מצפנים מגנטיים שכן שדות מגנטיים משלהם משפיעים על הקריאה. כדי להתמודד עם בעיה זו, מגנטים ופיסות ברזל שלא הועברו למגנט ממוקמים ליד המצפן כשיטה לנטרול המגנטיות של הספינה. כאשר משתמשים במצפן מגנטי בסמוך לקטבים המגנטיים של כדור הארץ, הוא הופך חסר תועלת. בקטבים אלה שדות הכוח מתכנסים אנכית על האזור, עם נטייה כמעט של 90 מעלות ורק בעוצמה אופקית חלשה. זה מטה את מחט המצפן כלפי מעלה או מטה אל כדור הארץ, מה שהופך אותה לכיוון רק לכיוון המוטה של ​​המצפן.