header("Content-Type: text/html; charset=utf-8"); iconv_set_encoding("output_encoding", "Utf-8"); Techniek KOMPAS

KOMPAS - gevorderden

Een kompas is een navigatie-instrument om de richting ten opzichte van het noorden te bepalen.

Navigatie is de stuurkunst waarmee een ruimte-, vlieg-, voer- of vaartuig naar zijn bestemming geloodst wordt. Het woord komt van 'navis', Latijn voor schip, omdat het een belangrijk onderdeel van de kunst van het zeevaren is.

Het traditionele magnetische kompas bestaat uit een vrij opgehangen magneet, die zich onder invloed van het aardmagnetisch veld in een bepaalde richting opstelt, waardoor het mogelijk wordt om het magnetische noorden (Nm) (of het zuiden (Sm)) aan te wijzen.

AARDMAGNETISCH VELD

Het aardmagnetisch veld is het magnetische veld in en om de aarde.

De aarde gedraagt zich als een grote magneet, met een geomagnetische noordpool in het noorden en een geomagnetische zuipool in het zuiden. De positie van de magnetische pool valt echter niet geheel samen met de geografische pool die bepaald wordt door de rotatieas van onze planeet. De geomagnetische noordpool is eigenlijk de magnetische zuipool wanneer we de aarde als magneet beschouwen. De plaats van de magnetische polen verandert voortdurend en daarmee de richting en sterkte van het magnetisch veld.

De sterkte van het magnetisch veld wordt uitgedrukt in Tesla (T), een afgeleide SI eenheid. Aan de evenaar bedraagt de veldsterkte aan het oppervlak 3.1 ˇ 10-5 T.

De afwijking tussen de richting van het geografische noorden en het magnetische noorden wordt Magnetische declinatie genoemd.

Het aardmagnetisch veld is de basis voor de werking van het kompas, een belangrijk navigatie-middel voor de zeevaart.

ISOGONEN

Isogonen zijn de lijnen die de punten met gelijke magnetische declinatie verbindt. De agoon verbindt de punten waar de declinatie nul is. De hoek van het aardmagnetisch veld en het aardoppervlak heet inclinatie.

BOUSSOLE-THEODOLIET

De Boussole-theodoliet wordt gebruikt om de richting van het magnetisch veld nauwkeurig vast te stellen.

In de loop van tienduizenden jaren keert de richting van het veld zich bovendien regelmatig om. Dat komt waarschijnlijk omdat er veranderingen in de elektrische stromen in het binnenste van de aardkern plaatsvinden.

KOMPAS (vervolg)

De specifieke uitvoering van een magnetisch kompas met onder meer cardanische ophanging voor gebruik op een schip wordt wel aangeduid als scheepskompas.

Omdat het magnetische noorden in Nederland bijna samenvalt met het geografische noorden, is een kompas een eenvoudig hulpmiddel om de richting van het geografische noorden te bepalen.

GEOGRAFISCHE NOORDEN

Noord is een van de vier hoofd streken, naast Oost, Zuid en West. Het noorden is tegenovergesteld aan het zuiden. Een zuidelijke wind waait naar het noorden. Bij een magnetische naald wijst de magnetische zuidpool naar het magnetische noorden.

Aan het noorden wordt de waarde 000° toegekend. Een landingsbaan die in de richting van het magnetisch noorden loop krijgt de waarde "00" toegekend.

HET NOORDEN

Men kent verschillende definities voor het noorden:

1. het geografische noorden of ware noorden ,en bij benadering, het Astronomisch noorden, ligt in de richting van de geografische noordpool.

2. het kaartnoorden of grid-noorden ligt op kaarten meestal aan bovenzijde. Op kaarten vind je vaak een ruitnet (grid) dat op het kaartnoorden is "geörienteerd". Omdat de aarde een bol is en een kaart een plat vlak, treedt er altijd een vervorming op. Als gevolg van de in Nederland gebruikte Stereografische kaartprojectie loopt de richting van het geografische noorden niet voor alle punten op de kaart evenwijdig aan de kaartrand (het kaartnoorden). In oost Nederland ligt het geografische noorden op de topografische kaart iets westelijk (afnemend tot -1,5°), in het westen juist iets oostelijk (oplopend tot +1,5°). Deze afwijking heet meridiaanconvergentie. Alleen op de lengtecircel door de O.L. Vrouwekerk te Amersfoort, het centrum van het Nederlandse Rijksdriehoeksnet, is de afwijking 0°.

3. het magnetische noorden of kompasnoorden is de richting in het horizontale vlak waar de magneetnaald van een magnetisch kompas naar toe wijst. De magnetische noordpool bevindt zich in het noorden van Canada en is voortdurend in beweging. De kompasnaald zal door lokale omstandigheden echter niet precies in de richting van de magnetisch noordpool wijzen. De afwijking tussen het geografisch en het magnetisch noorden in het horizontale vlak wordt magnetische declinatie of magnetische miswijzing genoemd.

In Nederland bedraagt de declinatie ongeveer 1° in westelijke richting. In andere gematigde streken komen miswijzingen tot wel 30° voor. Op hogere breedten is de afwijking zo extreem dat een magnetisch kompas niet praktisch bruikbaar meer is. De richting van het magnetisch noorden wijzigt voortdurend: in Nederland 7' (boogseconden) per jaar in oostelijke richting. Bovendien komen er dagelijkse fluctuaties voor 5'- 10 ' en kunnen zonnestormen plotselinge verstoringen veroorzaken van 1°.

KOMPAS (vervolg)

Aangezien de afwijking van het magnetische noorden (de magnetische declinatie) bekend is, en deze slechts langzaam en op vrij voorspelbare wijze verandert, kan deze correctie worden verrekend met de aflezing.

MAGNETISCHE DECLINATIE

De magnetische declinatie (ook: variatie) van een kompas is het verschil in richting dat veroorzaakt wordt doordat het ware noorden dat samenvalt met de draaiingsas van de aarde niet samenvalt met de positie van de magnetische noordpool.

De declinatie veroorzaakt een zijdelingse afwijking van de kompasnaald en moet niet verward worden met de magnetische inclinatie die een verticale afwijking veroorzaakt.

Een andere benaming is "variatie". De variatie heeft een eigen waarde en een eigen teken. In navigatie is geen sprake van + of - teken maar gebruiken de beroepsmensen, maar ook bijvoorbeeld de pleziervaarders, de indicatie O (oost) of E (east) voor het plus teken en de indicatie W (west) voor het min teken. De waarde vinden we terug op variatiekaarten of in de kompasrozen van zeekaarten. De waarde is veranderlijk in functie van de plaats en de tijd.

Op Engelse zeekaarten staat bijvoorbeeld: var 5°24 W (2002) increasing 6' annually.

KOMPAS vervolg

Magnetische kompassen zijn onbruikbaar in de nabijheid van de magnetische polen. Magneetnaalden worden op het noordelijk halfgrond anders uitgebalanceerd dan op het zuidelijk halfgrond omdat de inclinatie, dat is de richting van het magneetveld in het vertikale vlak, anders is. Magneetnaalden zijn ook gevoelig voor versnellingen en vertragingen zoals die bij vliegtuigen voor komen.