Kompas a ďalšie magnetické inovácie
Pozrite sa, ako vynález kompasu vyvinul pokročilú magnetickú technológiu
Obrázky Cultura/Ross Woodhall/Riser/Getty
Kompas je jedným z najčastejšie používaných navigačných nástrojov. Vieme, že vždy ukazuje na sever, ale ako? Obsahuje voľne zavesený magnetický prvok, ktorý zobrazuje smer horizontálnej zložky magnetického poľa Zeme v mieste pozorovania.
Kompas sa používa na pomoc ľuďom pri navigácii po mnoho storočí. Hoci sa nachádza v rovnakej časti predstavivosti verejnosti ako sextanty a teleskopy, v skutočnosti sa používa oveľa dlhšie ako námorné plavby, ktoré objavili Severnú Ameriku. Použitie magnetizmu vo vynálezoch sa tým však nekončí; nachádza sa vo všetkom od telekomunikačných zariadení a motorov až po potravinový reťazec.
Objavovanie magnetizmu
Pred tisíckami rokov boli v okrese Magnesia v Malej Ázii nájdené veľké ložiská magnetických oxidov; ich umiestnenie viedlo k tomu, že minerál dostal názov magnetit (Fe3O4), ktorý dostal prezývku magnetovec. V roku 1600 William Gilbert publikoval „De Magnete“, dokument o magnetizme, ktorý podrobne popisuje použitie a vlastnosti magnetitu.
Ďalším dôležitým prírodným prvkom magnetov sú ferity alebo magnetické oxidy, čo sú kamene, ktoré priťahujú železo a iné kovy.
Zatiaľ čo stroje, ktoré vyrábame s magnetmi, sú jednoznačne vynálezy, sú to prirodzené magnety a nemali by sa za také považovať.
Prvý kompas
Magnetický kompas je vlastne starýČínsky vynález, pravdepodobne prvýkrát vyrobený v Číne počas dynastie Qin (221 – 206 pred Kristom). Vtedy Číňania používali magnetovce (ktoré sa zarovnávali v smere sever-juh) na stavbu tabúľ veštenia. Nakoniec si niekto všimol, že magnetovce dokázali lepšie ukazovať skutočné smery, čo viedlo k vytvoreniu prvých kompasov.
Najstaršie kompasy boli navrhnuté na štvorcovej doske, ktorá mala označenia svetových strán a súhvezdí. Ukazovacou ihlou bol magnetový prístroj v tvare lyžice s rukoväťou, ktorá vždy smerovala na juh. Neskôr sa magnetizované ihly používali ako smerové ukazovatele namiesto magnetických kameňov v tvare lyžice. Objavili sa v ôsmom storočí nášho letopočtu – opäť v Číne – a v rokoch 850 až 1050.
Kompasy ako navigačné pomôcky
V 11. storočí sa kompasy používali ako navigačné zariadenia na lodiach. Kompasy s magnetizovanou ihlou sa dali použiť, keď sú mokré (vo vode), suché (na špicatom hriadeli) alebo zavesené (na hodvábnej nite), čo z nich robí cenné nástroje. Zamestnávali ich väčšinou cestovatelia, ako napríklad obchodníci, ktorí cestovali na Blízky východ, a raní navigátori, ktorí sa snažili nájsť magnetický severný pól alebo pólovú hviezdu.
Kompas vedie k elektromagnetizmu
V roku 1819 Hans Christian Oersted oznámil, že keď an elektrický prúd v drôte bol aplikovaný na magnetickú strelku kompasu, magnet bol ovplyvnený. Toto sa volá elektromagnetizmu . V roku 1825 britský vynálezca William Sturgeon ukázal silu elektromagnetu tak, že zdvihol deväť libier sedemuncovým kusom železa omotaným drôtmi, cez ktoré sa posielal prúd jednočlánkovej batérie.
Toto zariadenie položilo základ pre veľké elektronickej komunikácie , pretože to viedlo k vynálezu telegrafu. Výsledkom bol aj vynález elektromotora.
Magnety na kravy
Používanie magnetov sa naďalej vyvíjalo za hranicami prvého kompasu. Patent USA č. 3 005 458, vydaný Louisovi Paulovi Longovi, je prvý patent vydané pre to, čo sa nazýva „kravský magnet“. Jeho cieľom bola prevencia hardvérového ochorenia u kráv. Ak kravy pri kŕmení skonzumujú kúsky kovu, ako sú klince, cudzie predmety môžu spôsobiť vnútorné poškodenie ich tráviaceho traktu. Kravské magnety udržujú kovové časti obmedzené v prvom žalúdku kravy, namiesto toho, aby putovali do neskorších žalúdkov alebo čriev, kde môžu úlomky spôsobiť najväčšie škody.