магнітний компас
Імовірно, компас був винайдений в Китаї при династії Сун і використовувався для вказівки напряму руху по пустелях (докладніше див. Чотири великих винаходи). В Європі винахід компаса відносять до XII-XIII ст. проте пристрій його залишалося дуже простим - магнітна стрілка, укріплена на пробці і опущена в посудину з водою. У воді пробка зі стрілкою орієнтувалася потрібним чином. На початку XIV ст. італієць Флавіо Джойя значно вдосконалив компас. Магнітну стрілку він надів на вертикальну шпильку, а до стрілки прикріпив легкий коло - картушку, розбиту по колу на 16 румбів. У XVI ст. ввели поділ картушки на 32 румба і коробку зі стрілкою стали поміщати в кардановом підвісі, щоб усунути вплив качки корабля на компас. У XVII ст. компас забезпечили пеленгатором - обертається діаметральної лінійкою з візирями на кінцях, укріпленої своїм центром на кришці коробки над стрілкою.
Для прикладу буде розглянутий компас Адріанова. Компас Адріанова складається з корпусу 1, в центрі якого на вістря голки поміщена магнітна стрілка 3. При незаторможенном стані стрілки її північний кінець встановлюється в напрямку на Північний магнітний полюс, а південний - на Південний магнітний полюс. В неробочому стані стрілка закріплюється гальмом (аретиром) 6. Усередині корпусу компаса поміщена кругова шкала (лімб) 2, розділена на 120 поділок. Ціна одного ділення становить 3 °, або 50 малих поділок кутоміра (0-50). Шкала має подвійну оцифровку. Внутрішня оцифровка нанесена по ходу годинникової стрілки від 0 до 360 ° через 15 ° (5 поділок шкали). Зовнішня оцифровка шкали нанесена проти ходу годинникової стрілки через 5 великих розподілів кутоміра (10 розподілів шкали). Для візування на місцеві предмети (орієнтири) і зняття відліків за шкалою компаса на обертовому кільці компаса закріплено візирне пристосування (мушка і цілик) 4 і покажчик відліків 5.
Принцип дії компаса заснований на взаємодії магнітного поля постійних магнітів компаса з горизонтальної складової магнітного поля Землі. Вільно обертається магнітна стрілка повертається навколо осі, розташовуючись уздовж силових ліній магнітного поля. Таким чином, стрілка завжди вказує одним з кінців в напрямку лінії магнітного поля, яка йде до Північного магнітного полюса.
Гірокомпас - прилад, який вказує напрямок на земній поверхні; в його склад входить один або кілька гіроскопів. Використовується майже повсюдно в системах навігації і управління великих морських суден; на відміну від магнітного компаса його показання пов'язані з напрямком на дійсний географічний (а не магнітний) Північний полюс. Зазвичай гірокомпас застосовується як опорний навігаційний пристрій в суднових рульових системах з ручним або автоматичним управлінням, а також при вирішенні різних завдань іншого роду, наприклад, для визначення точного напрямку при наведенні знаряддя бойового корабля. Морський гірокомпас, як правило, дуже важкий; в деяких конструкціях вага гіроскопічного ротора перевищує 25 кг. Для нормальної роботи гірокомпас необхідно стійку основу, що не відчуває прискорень і фіксоване щодо земної поверхні, причому швидкість його переміщення повинна бути дуже мала в порівнянні зі швидкістю добового обертання Землі на даній широті.
Електромагнітний компас є «розгорнутим» електрогенератором, в якому магнітне поле Землі відіграє роль статора, а одна або кілька рамок з обмотками - ротора. Співвідношення напруг, що наводяться в обмотках при русі в магнітному полі, показує курс, або одна обмотка встановлюється під заздалегідь заданим кутом до поздовжньої осі літака або корабля, і для підтримки курсу пілоту або рульовому слід кермом напрямку утримувати стрілку на нулі.
Перевага електромагнітного компаса перед звичайним магнітним - у відсутності девіації від феромагнітних деталей транспортного засобу, так як вони нерухомі щодо обмоток і не наводять в них струмів.
Для роботи простого варіанту електромагнітного компаса з індикатором у вигляді гальванометра потрібне швидке рух, тому перше застосування електромагнітний компас знайшов в авіації. Був використаний Чарльзом Ліндбергом при перельоті через Атлантику в 1927 році. Див. Earth Inductor Compass
