Compasul și alte inovații magnetice

Un compas este unul dintre cele mai utilizate instrumente de navigație. Știm că întotdeauna îndreaptă spre nord, dar cum? Conține un element magnetic suspendat liber, care afișează direcția componentei orizontale a câmpului magnetic al Pământului în punctul de observare.

Busola a fost folosită pentru a ajuta oamenii să navigheze timp de mai multe secole. Deși situată în aceeași parte a imaginației publice ca sextanții și telescoapele, ea a fost de fapt folosită mult mai mult decât călătoriile pe mare care au descoperit America de Nord. Cu toate acestea, utilizarea magnetismului în invenții nu se oprește aici; se găsește în orice, de la echipamente și motoare de telecomunicații la lanțul alimentar.

Descoperirea magnetismului

Cu mii de ani în urmă, au fost găsite depozite mari de oxizi magnetici în districtul Magneziei din Asia Mică; localizarea lor a dus la mineralul care primește numele de magnetită (Fe₃O₄), care a fost poreclit piatră de adăpost. În 1600, William Gilbert a publicat „De Magnete”, o lucrare despre magnetism care detaliază utilizarea și proprietățile magnetitei.

Un alt element natural important pentru magneți este feritele sau oxizii magnetici, care sunt pietre care atrag fierul și alte metale.

În timp ce utilajele pe care le fabricăm cu magneți sunt în mod clar invenții, acestea sunt magneți naturali și nu ar trebui să fie considerați ca atare.

Prima compasă

Busola magnetică este de fapt o veche invenție chineză, fabricată probabil în China în timpul dinastiei Qin (221-206 î.e.n.). Pe atunci, chinezii foloseau pietre de depunere (care se aliniază pe direcția nord-sud) pentru a construi tablouri care anunță averea. În cele din urmă, cineva a observat că pietrele de cazare erau mai bune să indice direcții reale, ceea ce a dus la crearea primelor busole.

Cele mai vechi busole au fost proiectate pe o placă pătrată care avea marcaje pentru punctele cardinale și pentru constelații. Acul care indică era un dispozitiv în formă de lingură cu un mâner care ar fi întotdeauna îndreptat spre sud. Mai târziu, ace magnetizate au fost folosite ca indicatoare de direcție în loc de depozite în formă de lingură. Acestea au apărut în secolul opt CE - din nou în China - și între 850 și 1950.

Busole ca ajutoare de navigație

În secolul al 11-lea, utilizarea busolelor ca dispozitive de navigație pe nave a devenit comună. Busolele cu ac magnetizat pot fi utilizate atunci când sunt ude (în apă), uscate (pe un ax ascuțit) sau suspendate (pe fir de mătase), făcându-le instrumente valoroase. Au fost angajați mai ales de călători, cum ar fi acei comercianți care au călătorit în Orientul Mijlociu și navigatori timpurii care doresc să localizeze polul nord magnetic sau steaua polului..

Compasul duce la electromagnetism

În 1819, Hans Christian Oersted a raportat că atunci când un curent electric dintr-un fir a fost aplicat pe un ac magnetic al busolei, magnetul a fost afectat. Aceasta se numește electromagnetism. În 1825, inventatorul britanic William Sturgeon a afișat puterea electromagnetului ridicând nouă kilograme cu o bucată de fier de șapte uncie învelită cu fire prin care a fost trimis curentul unei baterii cu o singură celulă.

Acest dispozitiv a pus bazele comunicațiilor electronice la scară largă, deoarece a dus la inventarea telegrafului. De asemenea, a rezultat invenția motorului electric.

Magneți de vacă

Utilizarea magneților a continuat să evolueze dincolo de prima busolă. Brevetul american nr. 3.005.458, eliberat lui Louis Paul Longo, este primul brevet eliberat pentru ceea ce se numește "magnet de vacă". Scopul său a fost prevenirea bolilor hardware la vaci. Dacă vacile consumă bucăți de fier vechi, cum ar fi unghiile, atunci când se hrănesc, obiectele străine pot provoca pagube interne ale tractului digestiv. Magneții de vacă păstrează bucățile de metal limitate la stomacul de vacă, mai degrabă decât să călătorească în stomacurile sau intestinele ulterioare, unde fragmentele pot provoca cele mai multe daune.