Kompaß

Darstellung eines Trockenkompasses, aus einer Abschrift der Epistola de magnete von 1269

Gerät zur Bestimmung des Kurses.

Das klassische Gerät ist der Magnetkompass, bei dem sich eine Magnetnadel durch die gegenseitige Beeinflussung mit dem erdmagnetischen Feld und Magnetfeld der Nadel in die Richtung des magnetischen Meridians, d.h. in die angenäherte Nord-Süd-Richtung einstellt. (Deklination)

Im Trockenkompaß ruht die Kompaßrose auf einem Spitzenlager mit Edelsteinkalotte. Beim Fluid- oder Schwimmkompaß schwimmt sie mit dem Magnetsystem in mit einer Flüssigkeit gefüllten Kompaßkreisel (zur Entlastung des Spitzenlagers und zur Dämpfung).
Magnetkompasse haben durch Störungen des erdmagnetischen Feldes eine örtliche Mißweisung; Eisen- und Stahlmassen sowie elektrische Geräte verursachen eine weitere Mißweisung (Deviation)

Magnetkompass

Aufbau und Funktionsweise

Der Magnetkompass besteht aus einem drehbaren Zeiger aus ferromagnetischem Material und einem Gehäuse, in dem dieser Zeiger möglichst reibungsarm gelagert ist. Als Träger der Magnetnadel werden dazu z. B. abriebsichere Edelsteine wie Rubin oder Saphir verwendet. Am Gehäuse oder dem Zeiger ist in der Regel eine Winkelskala angebracht. Der Zeiger selbst kann die traditionelle Form einer Nadel haben. In einigen neueren Kompassen ist eine komplette Scheibe zu finden und in Schiffskompassen meist eine Kugel.

Der Zeiger richtet sich, wenn er nach allen Richtungen frei beweglich ist, in Richtung des Erdmagnetfelds aus. Dessen Feldlinien verlaufen in weiten Bereichen der Erde und insbesondere in Mitteleuropa ungefähr in geographischer Nord-Süd-Richtung. Da die Abweichung sehr genau bekannt ist und teilweise in topografischen Karten verzeichnet ist, kann aus der Richtung des Zeigers relativ präzise auf die geografische Nordrichtung geschlossen werden.

Kompasskapseln sind in der Regel mit einer Flüssigkeit gefüllt, um die Bewegung der Nadel zu dämpfen. Dadurch vibriert sie bei Erschütterungen weniger, was das Ablesen erleichtert und Ablesefehler verringert, ohne dass dadurch das rasche Einschwingen erschwert wird. Die Flüssigkeit besteht oft aus einem leichten Öl oder einem Lösungsmittel, das nicht zum Rosten der Nadel führt und unter extremen Bedingungen nicht stockt.

Verwirrung um Nord- oder Südpol

Immer wieder führt die Frage zu Verwirrung, ob im Norden der Erde der magnetische Nord- oder der magnetische Südpol liege. Ein Blick in die Geschichte hilft, den Sachverhalt zu verstehen. Als die magnetische Eigenschaft der Magnetit-Nadel entdeckt wurde, nannte man das Ende der Nadel, das nach Norden zeigte, naheliegenderweise den Nordpol der Nadel. Erst sehr viel später erkannte man den Grund des Effekts und dass sich bei Magneten immer gegensätzliche Pole anziehen. Da war die Bezeichnung der Polarität aber bereits definiert. Der magnetische Pol der Nordhalbkugel hat also eine magnetische Polung, die dem Nordpol der Kompassnadel entgegengesetzt ist. Bleibt man bei der Terminologie, dass die nordweisende Spitze der Kompassnadel der magnetische Nordpol sei – was bis heute Bestand hat –, so ist der Magnetpol im geographischen Norden der Erde zwangsläufig ein magnetischer Südpol.

Diese physikalisch korrekte Feststellung hat im Alltag geringe Bedeutung. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird die Richtung zum Magnetpol der Nordhalbkugel „magnetisch Nord“ bzw. der Magnetpol selbst auch „magnetischer Nordpol“ genannt.

Zur Vermeidung dieser sprachlichen Ambivalenz werden in jüngerer Zeit auch die Termini „arktischer Magnetpol“ und „antarktischer Magnetpol“ verwendet.

Kreiselkompass

Kreiselkompasse beruhen in ihrer Wirkung darauf, daß sich die Achse eines schnell rotierenden Kreisels in die astonomische Meridianebene einstellt. Sie enthalten heute mindestens zwei Kreisel, deren Achsen rechtwinklig zueinander angeordnet und mechanisch miteinander verbunden sind, daß die resultierende Kraftwirkung hauptsächlich in die Nord-Süd-Linie fällt und die Mißweisung vermieden werden kann.