Der Kompass und andere magnetische Innovationen

Ein Kompass ist eines der am häufigsten verwendeten Navigationsinstrumente. Wir wissen, dass es immer nach Norden zeigt, aber wie? Es enthält ein frei schwebendes Magnetelement, das die Richtung der horizontalen Komponente des Erdmagnetfeldes am Beobachtungspunkt anzeigt.

Der Kompass wurde viele Jahrhunderte lang verwendet, um Menschen bei der Navigation zu helfen. Obwohl es sich in der Öffentlichkeit wie Sextanten und Teleskope befindet, ist es tatsächlich viel länger im Einsatz als die Seereisen, die Nordamerika entdeckten. Die Verwendung von Magnetismus in Erfindungen hört hier jedoch nicht auf; Es steckt in allem, von Telekommunikationsgeräten und Motoren bis hin zur Lebensmittelkette.

Magnetismus entdecken

Vor Tausenden von Jahren wurden im kleinasiatischen Bezirk Magnesia große Ablagerungen magnetischer Oxide gefunden. ihr Standort führte dazu, dass das Mineral den Namen Magnetit erhielt (Fe₃Ö₄), der Lodestone genannt wurde. Im Jahr 1600 veröffentlichte William Gilbert "De Magnete", ein Artikel über Magnetismus, der die Verwendung und Eigenschaften von Magnetit detailliert beschreibt.

Ein weiteres wichtiges natürliches Element für Magnete sind Ferrite oder magnetische Oxide, bei denen es sich um Steine ​​handelt, die Eisen und andere Metalle anziehen.

Während die Maschinen, die wir mit Magneten herstellen, eindeutig Erfindungen sind, sind diese natürliche Magnete und sollten nicht als solche betrachtet werden.

Der erste Kompass

Der Magnetkompass ist eigentlich eine alte chinesische Erfindung, die wahrscheinlich zum ersten Mal in China während der Qin-Dynastie (221-206 v. Chr.) Hergestellt wurde. Damals verwendeten die Chinesen Logensteine ​​(die sich in Nord-Süd-Richtung ausrichten), um Wahrsagetafeln zu bauen. Irgendwann bemerkte jemand, dass die Logensteine ​​besser in der Lage waren, echte Richtungen aufzuzeigen, was zur Schaffung der ersten Kompasse führte.

Die frühesten Kompasse wurden auf einer quadratischen Platte entworfen, die Markierungen für die Kardinalpunkte und die Sternbilder aufwies. Die Zeigernadel war ein löffelförmiges Schmuckstück mit einem Griff, der immer nach Süden zeigte. Später wurden magnetisierte Nadeln als Richtungszeiger anstelle der löffelförmigen Logensteine ​​verwendet. Diese erschienen im achten Jahrhundert n. Chr. - wieder in China - und von 850 bis 1050.

Kompasse als Navigationshilfen

Im 11. Jahrhundert wurde die Verwendung von Kompassen als Navigationsgeräte auf Schiffen üblich. Die Magnetnadel-Kompasse können nass (in Wasser), trocken (auf einem spitzen Schaft) oder hängend (auf Seidenfaden) verwendet werden, was sie zu wertvollen Werkzeugen macht. Sie wurden hauptsächlich von Reisenden eingesetzt, beispielsweise von Händlern, die in den Nahen Osten reisten, und von frühen Seefahrern, die nach dem magnetischen Nordpol oder Polstern suchten.

Der Kompass führt zu Elektromagnetismus

1819 berichtete Hans Christian Oersted, dass der Magnet betroffen war, wenn ein elektrischer Strom in einem Draht an eine Magnetkompassnadel angelegt wurde. Dies nennt man Elektromagnetismus. 1825 zeigte der britische Erfinder William Sturgeon die Kraft des Elektromagneten, indem er mit einem 7-Unzen-Stück Eisen, das mit Drähten umwickelt war, neun Pfund anhob, durch die der Strom einer Einzelzellenbatterie geleitet wurde.

Dieses Gerät legte den Grundstein für die elektronische Kommunikation in großem Maßstab, da es zur Erfindung des Telegraphen führte. Es führte auch zur Erfindung des Elektromotors.

Kuh-Magnete

Die Verwendung von Magneten entwickelte sich über den ersten Kompass hinaus weiter. Das US-Patent Nr. 3,005,458, erteilt an Louis Paul Longo, ist das erste Patent, das für einen sogenannten "Kuhmagneten" erteilt wurde. Ziel war die Vorbeugung von Hardware-Erkrankungen bei Kühen. Wenn Kühe beim Fressen Metallabfälle wie Nägel verzehren, können die Fremdkörper den Verdauungstrakt beschädigen. Kuhmagnete halten die Metallteile auf den ersten Magen der Kuh beschränkt, anstatt in den späteren Magen oder Darm zu gelangen, wo die Fragmente den größten Schaden anrichten können.