Un compas magnétique est un appareil qui aide l'opérateur d'une embarcation de plaisance à déterminer la direction et à mesurer le cap du bateau. Cet appareil contient un élément magnétique qui, lorsqu'il flotte librement, s'aligne dans une direction nord-sud, pointant vers les pôles magnétiques terrestres. Il s'agit d'un moyen fiable de déterminer la direction qui ne nécessite aucune puissance ni la capacité de voir la terre, le soleil ou les étoiles. Il permet aux plaisanciers de naviguer lorsqu'ils sont hors de vue du rivage ou lorsque la visibilité est réduite.
Alors que la portée de la société s’étend à la Lune et à d’autres planètes, vous pourriez vous demander : « un compas magnétique fonctionnerait-il sur la Lune ? » Les corps célestes ont certains principes communs comme la gravité, mais aussi quelques différences majeures. Le champ magnétique terrestre ne dépend pas particulièrement de sa taille ou de sa forme, c'est un effet spécifique du noyau externe de notre planète qui est fluide. La matière en fusion qui s'écoule lentement lorsque la planète tourne a une teneur élevée en fer, qui génère de l'électricité et, à partir de celle-ci, un champ magnétique. C'est ce qu'on appelle un « effet dynamo auto-excité », où une dynamo est un type simple de générateur électrique.
● Le fer en fusion n'est pas le seul facteur du champ magnétique terrestre ; la croûte, l'ionosphère et la magnétosphère peuvent également l'influencer.
● L'erreur de variation du compas magnétique est causée par les changements au fil du temps de tous ces facteurs.
● Depuis l'époque du premier compas magnétique chinois jusqu'à aujourd'hui, des changements significatifs ont eu lieu dans le champ magnétique qu'il interprète.
● Lorsqu'un aviateur, un marin ou même un randonneur voyage, il est important de prendre également en compte l'écart du compas magnétique, en fonction des effets locaux sur les lectures du compas.
Portabilité
Les compas magnétiques sont relativement petits et légers, ce qui les rend faciles à transporter. Cela les rend idéaux pour l'arpentage dans les zones éloignées ou là où l'accès est limité.
Précision
Les compas magnétiques peuvent être utilisés pour mesurer des directions avec un degré élevé de précision. En effet, l’aiguille magnétique d’une boussole est très sensible aux changements de direction.
Polyvalence
Les compas magnétiques peuvent être utilisés pour diverses tâches d'arpentage, notamment la localisation de points sur un site, la traversée d'une zone et la détermination de la déclinaison magnétique.
Rentabilité
L'arpentage au compas magnétique est une méthode d'arpentage relativement peu coûteuse. En effet, les boussoles sont relativement peu coûteuses à l’achat et leur utilisation ne nécessite aucun équipement ni formation particulière.
Un compas magnétique est un élément très essentiel de l'équipement de navigation maritime. Il possède une aiguille aimantée qui se suspend librement. Il pointe vers le nord en raison des forces provoquées par le champ magnétique terrestre. Après avoir connu le Nord, les autres directions sont faciles à trouver.
Un compas magnétique fonctionne parce que la Terre est comme un très gros aimant et entourée d’un énorme champ magnétique. La Terre possède deux pôles magnétiques proches des pôles Nord et Sud. Ce champ magnétique terrestre fait osciller librement une « aiguille » de fer ou d’acier magnétisée dans une position nord-sud.
Un compas magnétique fonctionne facilement en utilisant le magnétisme terrestre pour trouver des directions. Après son invention, les gens deviennent incapables de naviguer sur de longues distances à travers la mer. Une boussole pointe vers le nord car tous les aimants ont deux pôles, un pôle nord et un pôle sud.
Le pôle nord d’un aimant est attiré vers le pôle sud d’un autre aimant. Comme nous le savons, la Terre est un aimant qui peut interagir de cette manière avec d’autres aimants. Ainsi, l’extrémité nord de l’aimant d’une boussole est dessinée pour s’aligner sur le champ magnétique terrestre.
Puisque le pôle Nord magnétique de la Terre attire les extrémités « nord » des autres aimants, il s’agit donc techniquement du « pôle Sud » du champ magnétique de notre planète.
Boussole prismatique
Une boussole prismatique est un type de boussole magnétique utilisée pour s'aligner avec un objet afin de déterminer son relèvement. Il possède un prisme en verre ou une lentille ainsi qu'un couvercle. Ils se composent également d'une loupe, d'une lumière et d'une règle pour lire les cartes. L'image ci-dessous représente une boussole prismatique.
Boussole liquide
Une boussole liquide est un type de boussole magnétique dotée d'une aiguille magnétisée et d'une carte à disque circulaire présente à l'intérieur d'une capsule remplie d'un liquide. Le liquide peut être n'importe quoi. Il peut s'agir d'huile de lampe, d'alcool éthylique, d'essence blanche, etc. L'image ci-dessous représente une boussole liquide.
Boussole marine
Un compas marin peut être défini comme le type de compas magnétique utilisé par les marins. Il est monté dans un fluide et continue de tourner selon son orientation. Il est principalement utilisé sur les bateaux afin que la direction ne soit pas déviée en raison de son mouvement. L'image ci-dessous représente une boussole marine.
Boussole à semi-conducteurs
Une boussole à semi-conducteurs peut être définie comme le type de boussole magnétique présente dans les appareils électriques. Généralement, ils contiennent deux ou trois capteurs magnétiques, qui peuvent lire les données ainsi que l'orientation de l'appareil. Ils sont généralement présents dans les téléphones portables, les horloges, etc. L'image ci-dessous représente une boussole à semi-conducteurs.
Boussole GPS
Une boussole GPS peut être définie comme un type de boussole magnétique qui utilise des signaux satellite pour naviguer. Ils peuvent détecter des emplacements précis ainsi que la position d’une personne. Il est également utilisé pour calculer les directions cardinales de la Terre. L'image ci-dessous représente une boussole GPS.
Boussole à plaque de base
Une boussole à plaque de base peut être définie comme un type de boussole magnétique contenant un liquide rempli à l’intérieur. Il possède une base rectangulaire en plastique transparent pour lire une carte. Il se compose également d'une règle, d'une lumière et d'une loupe pour lire les cartes en toute simplicité. L'image ci-dessous représente une boussole à plaque de base.
Sur les cartes de navigation, vous verrez des notations de variation, qui changent à grande échelle au fil du temps, et d'écart, qui est spécifiquement noté pour une zone donnée sur la carte. L'écart peut même être noté par cap, avec un écart différent dans les lectures du compas magnétique pour un déplacement vers le sud par rapport à l'ouest, par exemple. Pour la navigation, la variation et la déviation doivent être appliquées au cap de la boussole pour déterminer le cap réel sur la carte. Remarque importante : il est facile de confondre l'arithmétique lors du calcul du cap vrai à partir de la boussole, ou inversement, en tenant compte du fait que la variation ou la déviation est est ou ouest.
● Un tableau d'écart pour les lectures du compas magnétique fournit l'écart pour chaque cap de manière rapide.
● Une carte de déviation pour compas magnétique est le nom généralement utilisé pour les références utilisées dans les avions.
● Lorsque les professionnels effectuent le réglage du compas magnétique, ils font référence à une courbe de déviation des données du compas magnétique.
Au début de l’exploration terrestre et maritime, les aventuriers enregistraient leurs voyages et leurs expériences et établissaient des descriptions, puis des cartes qui fournissaient une piste à suivre aux autres. Les routes commerciales ont été développées en utilisant ces directions. Lorsque les compas magnétiques de base ont été utilisés, ils sont apparus pour la première fois en Chine il y a deux mille ans, mais comme un appareil plus décoratif que pratique. Sur une base plus répandue et plus pratique, ils sont devenus populaires vers le XIe siècle et les voyages sont devenus plus fiables et plus efficaces.
La simple boussole magnétique a joué un rôle important dans l’expansion de la connaissance du monde par les gens et dans le commerce qui a suivi. Les routes commerciales maritimes apportaient des produits exotiques et des épices, et la route commerciale de la Route de la Soie a été améliorée grâce à l'utilisation de la boussole. La Route de la Soie a également permis d'introduire l'appareil dans de nombreuses nouvelles cultures et, jusqu'à aujourd'hui, elle continue de faire une grande différence dans les voyages et le commerce de toutes sortes.
La boussole magnétique fonctionne selon le principe du champ magnétique terrestre et indique le nord et le sud magnétiques. Le compas magnétique possède une aiguille magnétisée qui peut tourner librement dans un plan horizontal. Une telle aiguille magnétique a tendance à s'installer dans le méridien magnétique.
Nous pouvons voir que la partie rouge à l’intérieur de la barre magnétique et de l’aiguille représente le pôle Nord. Et les parties grises et blanches représentent le pôle Sud de la barre magnétique et l’aiguille. Vous pouvez observer que le pôle Nord de l’aiguille magnétique est toujours dévié vers le pôle Sud du barreau magnétique et vice-versa.
La boussole magnétique doit être idéalement placée dans un endroit éloigné d’un matériau magnétique ou d’un matériau présentant des propriétés magnétiques. Il s'agit de s'assurer que seul le champ magnétique terrestre affecte la boussole. Cela constitue une préoccupation majeure pour les entreprises de construction navale modernes, car les navires sont aujourd'hui principalement construits en acier. L'acier possède un magnétisme permanent, subpermanent et induit qui peut perturber les lignes de forces magnétiques terrestres, provoquant ainsi une erreur dans la boussole. Ces erreurs ne sont pas corrigées, donc si elles ne sont pas ajustées/corrigées, les caps et relèvements de la boussole ne sont pas fiables.
Les navires sont en acier. L'acier est un matériau ferromagnétique. Ils sont magnétisés lors de la construction d'un navire. Les propriétés magnétiques induites sur l'acier peuvent être permanentes ou temporaires, et la plupart du temps elles sont permanentes en raison de l'énergie transmise lors de la découpe et du soudage. Le magnétisme peut également être induit par les lignes de forces magnétiques terrestres et également lorsqu'il est placé à proximité d'un aimant permanent.
Les effets des aimants permanents à bord du navire peuvent être combinés en une seule force appelée force magnétique permanente. Le magnétisme permanent existe tout au long de la vie d'un navire. La force ne change pas avec le cap ou aux pôles. Sa force change très lentement au fil du temps. Ce changement est également connu sous le nom de magnétisme sous-permanent et des corrections seront apportées en même temps que le magnétisme permanent. Le magnétisme sous-permanent est le processus de modification de la force suite à la croisière, aux vibrations ou au vieillissement. Ce magnétisme, à tout instant, fait partie du magnétisme permanent du navire et doit par conséquent être corrigé par des correcteurs à aimant permanent. Le magnétisme induit sur les navires change en fonction du cap du navire, de la force des lignes de forces terrestres, de la latitude magnétique, etc. Ce magnétisme n'est pas constant car il dépend des propriétés ferromagnétiques.
Le principe du compas magnétique n'a pas changé depuis longtemps et il est toujours suivi. Il s'agit essentiellement d'une aiguille aimantée pivotée sur un plan horizontal.
Le compas magnétique est l’un des principaux équipements de navigation maritime et son utilisation est essentielle. En termes simples, une aiguille magnétisée, suspendue librement, pointe vers le nord en raison des forces provoquées par le champ magnétique terrestre. Une fois le nord connu, les autres directions sont faciles à trouver. Un compas de navire correctement réglé est toujours le meilleur compagnon du marin. Le principal avantage d’une aiguille magnétique est qu’elle ne nécessite aucune alimentation externe. Tant que le magnétisme terrestre existe, une boussole correctement réglée vous indiquera les directions correctes. Cela fonctionne bien dans la plupart des eaux navigables du monde, à l’exception des zones plus proches des pôles magnétiques. Les lectures de la boussole peuvent être facilement corrigées, les variations et déviations sont facilement disponibles à bord à tout moment.
La boussole magnétique actuelle a été développée à partir de la compréhension des lois du magnétisme qui régissent le comportement de la boussole, d'une plus grande précision dans la construction de la boussole et de meilleurs moyens de contrôler l'amortissement de l'aiguille de la boussole.
L’angle entre le méridien vrai et le méridien magnétique est appelé variation. Si l'aiguille magnétique est tirée à droite du vrai méridien, on parle d'est et si elle est à gauche du vrai méridien, on parle d'ouest. La variation diffère d'un endroit à l'autre mais ne change pas avec la direction de la tête du navire ( cap du navire)
Le compas magnétique est utilisé pour diriger le navire sur une route fixe. Les lectures de la boussole doivent être précises en mer, car une erreur d'un ou deux degrés lors de longs passages en mer peut faire une différence de plusieurs milles marins pour atteindre la destination et peut prendre plus de temps que prévu. La boussole est également utilisée pour relever des objets terrestres et célestes pour la navigation. La lecture de la boussole en mer doit être précise et exacte autant que possible.
Un navire en acier possède des propriétés magnétiques. Cela a donc un effet inhérent sur le système de compas magnétique. L'aiguille de la boussole à bord ne repose pas sur le méridien magnétique mais est déviée d'un côté ou de l'autre à cause du magnétisme du navire. Bien que des aimants correcteurs soient insérés dans le boîtier (également appelé habitacle) du compas pour contrecarrer cela, le système n'est pas parfait car le navire charge également des marchandises en acier, ce qui rend l'erreur variable. Cette erreur est appelée « déviation ». L’erreur de la boussole est la combinaison de variation et de déviation. Ceux-ci sont appliqués au lecteur de boussole par le marin pour obtenir la lecture corrigée de la boussole.
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