قطب نما چگونه کار می کند؟

تمام قطب نماها دارای وجهی هستند که جهت شمال، جنوب، شرق و غرب با حروف اختصاری مشخص می شود. هنگامی که از قطب نما استفاده می شود، می توان چهره آن را با جهت های جغرافیایی مربوطه مطابقت داد. به عنوان مثال، علامت "N" روی صفحه نمایش به سمت شمال است. صفحه نمایش این دستگاه ناوبری علاوه بر جهت های جغرافیایی دارای علامت هایی برای تعیین زوایای درجه است.

شمال 0 درجه و زاویه در جهت عقربه های ساعت افزایش می یابد، بنابراین شرق 90 درجه، جنوب 180 درجه و غرب 270 درجه است. این اعداد به قطب نما اجازه می دهند شمال مغناطیسی واقعی را نشان دهد. اگر انحراف مغناطیسی بین شمال مغناطیسی و شمال واقعی بر حسب زاویه طول و عرض جغرافیایی شناخته شود، جهت شمال مغناطیسی نیز جهت شمال واقعی را نشان می دهد.

برنامه قطب نما

این دستگاه در کشتی ها و هواپیماها برای جهت یابی استفاده می شود. یکی دیگر از کاربردهای گسترده این دستگاه در صنایع نظامی است که برای نظارت در مناطق عملیاتی استفاده می شود. در صنایع مخابراتی، کارهای تحقیقاتی و ساختمان ها از قبله نماها که نوع دیگری از قطب نما هستند استفاده می شود.

قطب نما مغناطیسی چیست؟

قطب نما مغناطیسی آشناترین نوع این دستگاه جهت یابی است. این به عنوان یک اشاره گر به "شمال مغناطیسی"، نصف النهار مغناطیسی محلی عمل می کند، زیرا سوزن مغناطیسی در قلب آن با میدان مغناطیسی زمین همسو است.

در این دستگاه میدان مغناطیسی گشتاوری روی سوزن ایجاد می کند که انتهای شمالی سوزن یا قطب آن را تقریبا به سمت قطب مغناطیسی شمال زمین و دیگری را به سمت قطب مغناطیسی جنوب زمین می کشد. وقتی قطب نما روی سطح ثابتی قرار می گیرد، سوزن آن می چرخد ​​تا پس از چند ثانیه نوسانات آن از بین رفته و جهت شمال را نشان دهد.

در مسیریابی، جهت ها روی نقشه ها معمولاً با اشاره به شمال واقعی بیان می شوند. بسته به جایی که هستید، زاویه بین شمال واقعی و شمال مغناطیسی می تواند بسته به موقعیت جغرافیایی بسیار متفاوت باشد. انحراف مغناطیسی محلی در بیشتر نقشه ها داده شده است تا به نقشه اجازه دهد با قطب نما موازی با شمال واقعی جهت یابی شود.

مکان قطب های مغناطیسی زمین با گذشت زمان به آرامی تغییر می کند که از آن به عنوان تغییرات سکولار ژئومغناطیسی یاد می شود، بنابراین باید از نقشه ای با آخرین اطلاعات در مورد انحراف استفاده شود. برخی از قطب نماهای مغناطیسی دارای وسیله ای هستند که به صورت دستی تلفات مغناطیسی را جبران می کنند، به طوری که قطب نما جهت های واقعی را نشان می دهد.

محدودیت های قطب نما مغناطیسی

قطب نما مغناطیسی در عرض های جغرافیایی میانی بسیار قابل اعتماد است، اما در مناطق جغرافیایی نزدیک به قطب های مغناطیسی زمین غیر قابل استفاده می شود. با نزدیک شدن قطب نما به یکی از قطب های مغناطیسی، تمایل مغناطیسی، تفاوت جهت شمال جغرافیایی و شمال مغناطیسی بیشتر و بیشتر می شود. در برخی از نقاط نزدیک به قطب مغناطیسی، قطب نما جهت خاصی را نشان نمی دهد اما شروع به نوسان می کند. همچنین به دلیل تمایل به اصطلاح مغناطیسی، هنگام نزدیک شدن به قطب ها، سوزن به سمت بالا یا پایین حرکت می کند.

قطب نماهای مغناطیسی تحت تأثیر هر میدانی غیر از زمین قرار می گیرند. محیط هایی که ممکن است حاوی رسوبات مغناطیسی و منابع مصنوعی مانند MRI، اجسام بزرگ آهنی یا فولادی، موتورهای الکتریکی یا آهنرباهای دائمی قوی باشند، جهت گیری آن را تحت تأثیر قرار می دهند. هر جسم رسانای الکتریکی حامل جریان الکتریکی میدان مغناطیسی تولید می کند و قطب نماهای مغناطیسی در مجاورت چنین اجسامی مستعد خطا هستند. برخی از قطب نماها دارای آهنرباهایی هستند که می توان آنها را برای جبران میدان های مغناطیسی خارجی تنظیم کرد و دستگاه قابل اطمینان و دقیق تری را ارائه کرد.