Компасът е един от най-често използваните навигационни инструменти. Знаем, че винаги сочи на север, но как? Той съдържа свободно окачен магнитен елемент, който показва посоката на хоризонталния компонент на магнитното поле на Земята в точката на наблюдение.
Компасът се използва, за да помогне на хората да се ориентират в продължение на много векове. Макар да е разположен в същата част на общественото въображение като секстанти и телескопи, той всъщност се използва много по-дълго от морските плавания, открили Северна Америка. Използването на магнетизъм в изобретенията обаче не спира; намира се във всичко - от телекомуникационно оборудване и двигатели до хранителната верига.
Откриване на магнетизъм
Преди хиляди години в района на Магнезия в Мала Азия са открити големи находища на магнитни оксиди; тяхното местоположение доведе до минерала, получил името на магнетит (Fe3О4), което получи прякора лодстоун. През 1600 г. Уилям Гилбърт публикува „De Magnete“ - книга за магнетизма, която подробно описва използването и свойствата на магнетита.
Друг важен природен елемент за магнитите са феритите или магнитните оксиди, които са камъни, които привличат желязо и други метали.
Докато машините, които правим с магнити, са ясно изобретение, това са естествени магнити и не трябва да се считат за такива.
Първият компас
Магнитният компас всъщност е стар Китайско изобретение, вероятно за първи път направен в Китай по време на династията Цин (221–206 г. пр.н.е.). Тогава китайците използвали каменни камъни (които се подравняват в посока север-юг), за да конструират дъски за прогнозиране. В крайна сметка някой забеляза, че най-добрите камъни са по-добри в посочването на реални посоки, което доведе до създаването на първите компаси.
Най-ранните компаси бяха проектирани върху квадратна плоча, която имаше маркировки за кардиналните точки и съзвездията. Сочещата игла представляваше ломенообразно устройство с форма на лъжица с дръжка, която винаги би сочила на юг. По-късно намагнетизираните игли бяха използвани като указатели на посоката вместо лометата във формата на лъжица. Те се появяват през осми век пр.н.е. - отново в Китай - и от 850 до 1050 г.
Компаси като навигационни средства
През 11-ти век, използването на компаси като навигационни устройства на кораби става често. Магнетизираните иглени компаси могат да се използват, когато са мокри (във вода), сухи (върху заострена вал) или окачени (върху копринена нишка), което ги прави ценни инструменти. Те бяха наети предимно от пътешественици, като тези търговци, които пътуваха към Близкия изток, и ранните навигатори, които искат да намерят магнитния Северен полюс или полюсната звезда.
Компасът води до електромагнетизъм
През 1819г. Ханс Кристиан Ерстед съобщава, че когато електрически ток в жица беше приложена върху игла с магнитен компас, магнитът беше засегнат. Това се казва електромагнетизма. През 1825 г. британският изобретател Уилям Стърджън показва силата на електромагнита, като вдига девет килограма със седем унция парче желязо, обвито с проводници, през което е бил токът на едноклетъчна батерия изпратил.
Това устройство постави основата на мащабните електронни комуникации, тъй като доведе до изобретяването на телеграфа. Това доведе и до изобретяването на електродвигателя.
Крави магнити
Използването на магнити продължи да се развива отвъд първия компас. Американски патент № 3,005,458, издаден на Louis Paul Longo, е този първи патент издаден за това, което се нарича "краве магнит". Нейната цел беше превенцията на хардуерното заболяване при кравите. Ако кравите консумират парчета метал, например ноктите, когато се хранят, чуждите предмети могат да причинят вътрешно увреждане на храносмилателния им тракт. Краве магнитите държат металните парчета да бъдат ограничени до първия стомах на кравата, а не да пътуват до по-късните стомаси или черва, където фрагментите могат да причинят най-много щети.