कम्पास कैसे काम करता है

कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप पृथ्वी पर कहीं भी खड़े हैं , आप अपने हाथ में एक कंपास पकड़ सकते हैं और यह उत्तरी ध्रुव की ओर इशारा करेगा । क्या अविश्वसनीय रूप से साफ-सुथरी और आश्चर्यजनक बात है! कल्पना कीजिए कि आप समुद्र के बीच में हैं, और आप अपने चारों ओर हर दिशा में देख रहे हैं और आप केवल पानी देख सकते हैं , और यह बादल है इसलिए आप सूर्य को नहीं देख सकते हैं ... दुनिया में आप कैसे जानेंगे कि कौन सा है जाने का रास्ता जब तक आपके पास यह बताने के लिए कम्पास न हो कि "ऊपर" कौन सा रास्ता है? जीपीएस उपग्रहों और अन्य उच्च तकनीक नौवहन सहायता से बहुत पहले , कम्पास ने मनुष्यों को खुद को उन्मुख करने का एक आसान और सस्ता तरीका दिया।

लेकिन क्या एक कंपास जिस तरह से काम करता है उसे काम करता है? और यह छोटे चुंबकीय क्षेत्रों का पता लगाने के लिए क्यों उपयोगी है, जैसा कि हमने इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करते हैं ? इस लेख में, हम इन सभी सवालों के जवाब देंगे, और हम यह भी देखेंगे कि स्क्रैच से कंपास कैसे बनाया जाए!

कम्पास एक अत्यंत सरल उपकरण है। एक चुंबकीय कंपास (जाइरोस्कोपिक कंपास के विपरीत) में एक छोटा, हल्का चुंबक होता है जो लगभग घर्षण रहित धुरी बिंदु पर संतुलित होता है। चुंबक आम तौर पर एक कहा जाता है सुई । सुई के एक छोर को अक्सर उत्तर के लिए "एन" के रूप में चिह्नित किया जाता है, या यह इंगित करने के लिए किसी तरह से रंगीन होता है कि यह उत्तर की ओर इशारा करता है। सतह पर, कम्पास के लिए बस इतना ही है।

1. पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र
2. अपना खुद का घर का बना कम्पास बनाना
3. जाइरोस्कोपिक कम्पास

कम्पास के काम करने का कारण अधिक दिलचस्प है। यह पता चला है कि आप पृथ्वी के बारे में सोच सकते हैं जैसे कि एक विशाल बार चुंबक अंदर दबा हुआ है। कम्पास के उत्तरी छोर को उत्तरी ध्रुव की ओर इंगित करने के लिए , आपको यह मान लेना होगा कि दबे हुए बार चुंबक का दक्षिणी छोर उत्तरी ध्रुव पर है, जैसा कि दाईं ओर चित्र में दिखाया गया है। यदि आप दुनिया के बारे में इस तरह से सोचते हैं, तो आप देख सकते हैं कि चुंबक के सामान्य "विपरीत आकर्षित" नियम कम्पास सुई के उत्तरी छोर को दबे हुए बार चुंबक के दक्षिणी छोर की ओर इंगित करने का कारण बनेंगे। तो कम्पास उत्तरी ध्रुव की ओर इशारा करता है।

पूरी तरह से सटीक होने के लिए, बार चुंबक पृथ्वी के घूर्णन अक्ष के साथ बिल्कुल नहीं चलता है। यह केंद्र से थोड़ा तिरछा है। इस तिरछा को गिरावट कहा जाता है , और सबसे अच्छे नक्शे इंगित करते हैं कि विभिन्न क्षेत्रों में गिरावट क्या है (क्योंकि यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप ग्रह पर कहां हैं)।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र सतह पर काफी कमजोर है। आखिरकार, पृथ्वी ग्रह लगभग 8,000 मील व्यास का है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र को आपके कंपास को प्रभावित करने के लिए एक लंबा सफर तय करना पड़ता है। इसलिए एक कंपास में एक हल्का चुंबक और एक घर्षण रहित असर होना चाहिए । अन्यथा, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में सुई को घुमाने के लिए पर्याप्त ताकत नहीं है।

"कोर में दफन किया गया बड़ा बार चुंबक" सादृश्य यह समझाने के लिए काम करता है कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र क्यों है, लेकिन जाहिर है कि वास्तव में ऐसा नहीं हो रहा है। तो क्या है सच में हो रहा?

निश्चित रूप से कोई नहीं जानता, लेकिन वर्तमान में एक कार्य सिद्धांत है जो चक्कर लगा रहा है। जैसा कि ऊपर देखा गया है, माना जाता है कि पृथ्वी के कोर में मोटे तौर पर पिघला हुआ लोहा (लाल) होता है। लेकिन बहुत मूल में, दबाव इतना अधिक होता है कि यह सुपरहॉट लोहा एक ठोस में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। पृथ्वी के घूमने के साथ-साथ कोर से निकलने वाली गर्मी के कारण होने वाला संवहन, तरल लोहे को एक घूर्णी पैटर्न में ले जाने का कारण बनता है । यह माना जाता है कि तरल लोहे की परत में ये घूर्णी बल स्पिन की धुरी के चारों ओर कमजोर चुंबकीय बलों की ओर ले जाते हैं।

यह पता चला है कि क्योंकि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र इतना कमजोर है, एक कंपास और कुछ नहीं बल्कि किसी भी चीज द्वारा बनाए गए बहुत ही मामूली चुंबकीय क्षेत्रों के लिए एक डिटेक्टर है। यही कारण है कि हम एक विद्युत धारा ले जाने वाले तार द्वारा उत्पादित छोटे चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने के लिए एक कंपास का उपयोग कर सकते हैं (देखें कि इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करते हैं )।

अब आइए देखें कि आप अपना खुद का कंपास कैसे बना सकते हैं।

यदि आपके पास कोई कंपास नहीं है, तो आप अपना खुद का कंपास वैसे ही बना सकते हैं जैसे सैकड़ों साल पहले लोग करते थे। अपना खुद का कंपास बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

पहला कदम सुई को चुंबक में बदलना है । ऐसा करने का सबसे आसान तरीका दूसरे चुंबक के साथ है - चुंबक को सुई के साथ 10 या 20 बार स्ट्रोक करें जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

यदि आपको घर के चारों ओर एक चुंबक खोजने में परेशानी हो रही है, तो दो संभावित स्रोतों में एक कैन ओपनर और एक इलेक्ट्रोमैग्नेट शामिल है जिसे आप स्वयं बनाते हैं (देखें कि इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करते हैं )।

अपने फ्लोट को अपने पानी के बर्तन के बीच में रखें जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

"फ्लोट ऑन वॉटर" तकनीक लगभग घर्षण रहित असर बनाने का एक आसान तरीका है । अपनी चुंबकीय सुई को फ्लोट पर केन्द्रित करें। यह बहुत धीरे-धीरे उत्तर की ओर इशारा करेगा। आपने एक कंपास बनाया है!

पिछले पृष्ठ पर बनाए गए चुंबकीय कंपास में जहाजों और हवाई जहाज जैसे चलने वाले प्लेटफार्मों पर उपयोग किए जाने पर कई समस्याएं होती हैं । यह समतल होना चाहिए, और प्लेटफॉर्म के मुड़ने पर यह धीरे-धीरे अपने आप ठीक हो जाता है। इस प्रवृत्ति के कारण, अधिकांश जहाज और हवाई जहाज इसके बजाय जाइरोस्कोपिक कम्पास का उपयोग करते हैं।

एक कताई जाइरोस्कोप , अगर एक गिम्बल फ्रेम में समर्थित है और ऊपर की ओर घूमता है, तो वह उस दिशा को बनाए रखेगा, भले ही फ्रेम हिलता या घूमता हो। जाइरोकोम्पास में, इस प्रवृत्ति का उपयोग चुंबकीय कंपास का अनुकरण करने के लिए किया जाता है। यात्रा की शुरुआत में, gyrocompass की धुरी को एक संदर्भ के रूप में चुंबकीय कंपास का उपयोग करके उत्तर की ओर इंगित किया जाता है। जाइरोकोमपास के अंदर एक मोटर जाइरोस्कोप को घुमाती रहती है, इसलिए जाइरोकोमपास उत्तर की ओर इशारा करता रहेगा और खुद को तेजी से और सटीक रूप से समायोजित करेगा, भले ही नाव उबड़-खाबड़ समुद्र में हो या विमान अशांति से टकराता हो। समय-समय पर, चुंबकीय कंपास के खिलाफ जाइरोकोम्पास की जाँच की जाती है ताकि किसी भी त्रुटि को ठीक किया जा सके।

कम्पास, नेविगेशन और संबंधित विषयों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, अगले पृष्ठ पर लिंक देखें।

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