قطب نما یک ابزار ناوبری ساده و در عین حال مبتکرانه است که برای قرن ها برای راهنمایی مسافران، ملوانان و ماجراجویان در سرزمین های ناشناخته استفاده می شود. قطب نما از یک سوزن مغناطیسی تشکیل شده است که جهت قطب های مغناطیسی زمین را نشان می دهد. قطب نما به افراد امکان می دهد جهت های اصلی را تعیین کنند تا بتوانند با آگاهی از کجای شمال، جنوب، شرق و غرب حرکت کنند.

اجزای اصلی یک قطب نما

اجزای اصلی یک قطب نما آنالوگ یک محفظه قطب نما ثابت و یک سوزن مغناطیسی است که می تواند آزادانه حول یک نقطه محوری در داخل محفظه قطب نما بچرخد. سوزن از یک آهنربا یا یک ماده مغناطیسی دائمی مانند آهن تشکیل شده است. قطب مغناطیسی سوزن خود را به سمت قطب مغناطیسی زمین جهت می دهد. از آنجایی که زمین دارای دو قطب مغناطیسی است، قطب مغناطیسی شمال و قطب مغناطیسی جنوبی، سوزن قطب نما در جهت یکی یا دیگری قرار می گیرد. در نیمکره شمالی به سمت قطب مغناطیسی شمالی و برعکس در نیمکره جنوبی اشاره خواهد کرد.

میدان مغناطیسی زمین

میدان مغناطیسی زمین چیزی است که به سوزن قطب نما این توانایی را می دهد که به سمت شمال حرکت کند. هسته زمین عمدتاً از آهن مذاب تشکیل شده است که رفتاری مشابه یک آهنربای میله ای دارد. چرخش و حرکت این آهن مذاب رسانا در هسته بیرونی زمین جریان های الکتریکی تولید می کند که میدان مغناطیسی سیاره را تولید می کند. سپس میدان مغناطیسی از زیر سطح زمین به بیرون گسترش می یابد. میدان مغناطیسی در سطح زمین بر روی سوزن مغناطیسی قطب نما عمل می کند و آن را در امتداد محور مغناطیسی شمال-جنوب جهت می دهد. این همان چیزی است که به سوزن قطب نما اجازه می دهد تا در جهت قطب شمال مغناطیسی قرار بگیرد.

قطب نمای انلاین

در اینجا برخی از مزایای اصلی استفاده از ابزار قطب نما آنلاین (live compass online) آورده شده است:

• راحتی - می توانید از هر دستگاهی با اتصال به اینترنت به قطب نما آنلاین دسترسی داشته باشید. نیازی به حمل قطب نما فیزیکی نیست.

• دقت - برخی از ابزارهای قطب نمای آنلاین به دلیل استفاده از داده های موقعیت مکانی دستگاه شما بسیار دقیق هستند. آنها می توانند تغییرات مغناطیسی خاص مکان شما را در نظر بگیرند.

• عملکردهای چندگانه - بسیاری از ابزارهای قطب نما آنلاین بیش از خوانش جهت اصلی را ارائه می دهند. آنها می توانند مواردی مانند جبران شیب، خوانش شیب سنج و اندازه گیری بلبرینگ را ارائه دهند.

• اشتراک گذاری آسان - خواندن قطب نما اغلب می تواند به راحتی کپی شود یا با دیگران به اشتراک گذاشته شود تا راهنمایی شود.

• سازگاری - یک قطب نما آنلاین می تواند برای استفاده در جهت افقی یا عمودی در هر صفحه نمایش دستگاه سازگار شود.

• ثبات - خوانش‌های قطب‌نمای آنلاین به دلیل تکیه بر حسگرها و الگوریتم‌های دیجیتال به جای یک سوزن فیزیکی، بسیار سازگار هستند.

• یکپارچه سازی دستگاه - اگر از طریق یک برنامه قابل دسترسی باشد، قطب نما اغلب می تواند به راحتی اطلاعات را با سایر برنامه ها و ویژگی های دستگاه به اشتراک بگذارد.

• داده های چند حسگر - با استفاده از ورودی های چندین حسگر مانند GPS، شتاب سنج و ژیروسکوپ، برخی قطب نماهای آنلاین داده های جهت گیری بسیار دقیقی را ارائه می دهند.

بنابراین به طور خلاصه، ابزارهای قطب نما آنلاین مزایایی مانند دسترسی آسان، دقت بالا، عملکرد بیشتر، به روز رسانی در زمان واقعی، به اشتراک گذاری آسان اطلاعات، سازگاری، سازگاری، کمک ناوبری و ادغام با سایر برنامه ها و حسگرهای دستگاه را ارائه می دهند. نکته کلیدی فقط یافتن یک ابزار قطب نما آنلاین است که ویژگی ها و عملکردهای خاص مورد نیاز شما را فراهم می کند.

انواع دیگر قطب نما

علاوه بر قطب نماهای آنالوگ، قطب نماهای دیجیتالی نیز در دستگاه هایی مانند گوشی های هوشمند وجود دارد. اینها با استفاده از حسگرهای مختلف که میدان مغناطیسی زمین را حس می کنند، جهت را شناسایی و تعیین می کنند. برخی از قطب نماهای دیجیتال مدرن همچنین دارای عملکردهایی مانند جبران شیب، تصحیح تغییرات مغناطیسی هستند و می توانند در زمان واقعی جهت و حرکت شما را بازخورد دهند.

همچنین انواع مختلفی از قطب نماهای آنالوگ وجود دارد. قطب نما سوزنی ساده ترین است که فقط یک سوزن مغناطیسی دارد که می تواند آزادانه بچرخد. قطب‌نماهای آنالوگ پیشرفته‌تر حاوی یک کارت افقی هستند که حرکت سوزن را برای خواندن آسان‌تر می‌کند و تثبیت می‌کند. قطب نماهای پر از مایع در برابر ضربه و تغییرات دما مقاومت می کنند. برخی از قطب نماها برای هر مکان قابل تنظیم هستند. و همچنین قطب‌نماهای رؤیتی وجود دارد که دارای دیدهایی در انتهای محفظه سوزن هستند تا به تعیین باربری یک جسم دور کمک کنند.

به طور خلاصه، اگرچه طراحی ساده، قطب نماها میدان مغناطیسی زمین را به گونه ای مهار می کنند که برای قرن ها امکان ناوبری، اکتشاف و کشف را فراهم کرده است. با دانش مناسب از تنوع قطب نما، انحراف و نوع مناسب قطب نما برای کار، ناوبری دقیق امکان پذیر است. حتی در دنیای پیشرفته امروزی با سیستم‌های ناوبری ماهواره‌ای، قطب‌نمای فروتن به دلیل قابلیت حمل، سادگی و قابلیت اطمینان به عنوان یک کمک ناوبری پشتیبان، یک تکه فناوری مبتکرانه و جاودانه باقی می‌ماند. اصول کار پشت قطب نما همچنان توانایی خلاقانه بشر را برای توسعه راه حل ها با مشاهده و استفاده از جهان طبیعی نشان می دهد.

 برخی از حقایق و جزئیات جالب دیگر در مورد قطب نما

• اعتقاد بر این است که اولین قطب نماها در حدود قرن دوم قبل از میلاد در چین اختراع شده است. قطب نماهای چینی از لودستون، یک ماده معدنی مغناطیسی طبیعی، برای اشاره به جنوب استفاده می کردند.

• اروپایی ها تا حدود قرن دوازدهم پس از میلاد قطب نما را کشف نکردند. اولین قطب نماهای اروپایی احتمالاً توسط بازرگانان ایتالیایی معرفی شده اند که از طریق تجارت با آسیا از آنها مطلع شده اند.

• قطب نماهای اولیه به دلیل حرکت و شیب که بر سوزن تأثیر می گذارد برای ناوبری در دریا مناسب نبودند. قرن ها طول کشید تا قطب نماهای مناسب برای ناوبری دریایی ساخته شوند.

• یکی از پیشرفت های کلیدی اختراع قطب نما پر از مایع در قرن شانزدهم بود. مایع پرکننده محفظه قطب نما باعث تثبیت سوزن شده و آن را در برابر حرکت و کج شدن در دریا مقاوم تر می کند.

• فناوری قطب نما دیجیتال مبتنی بر سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) تا دهه 1980 ظهور نکرد. اینها از مغناطیس‌سنج‌های کوچک و حسگرهای شیب برای تشخیص میدان مغناطیسی زمین و تعیین جهت استفاده می‌کنند.

• شمال واقعی که با قطب نما مشخص می شود با شمال جغرافیایی یا شبکه ای که برای نقشه خوانی استفاده می شود متفاوت است. این نیاز به تنظیم شیب برای ناوبری دقیق با استفاده از نقشه و قطب نما دارد.