罗盘是最常用的导航仪器之一。我们知道它总是指向北方，但是怎么指向呢？它包含一个自由悬挂的磁性元件，显示观测点地球磁场水平分量的方向。

许多世纪以来，指南针一直被用来帮助人们导航。虽然它与六分仪和望远镜位于公众想象的同一部分，但实际上它的使用时间比发现北美洲的海上航行要长得多。然而，磁性在发明中的应用并不局限于此；它存在于从电信设备、电机到食物链的所有东西中。

发现磁性

数千年前，在小亚细亚的镁砂区发现了大量磁性氧化物矿床；由于它们的位置，这种矿物被命名为磁铁矿（Fe3O4），昵称为磁石。1600年，威廉·吉尔伯特（William Gilbert）发表了《德马格纳特》（De Magnete），这是一篇关于磁学的论文，详细介绍了磁铁矿的用途和性质。

磁铁的另一个重要自然元素是铁氧体或磁性氧化物，它们是吸引铁和其他金属的石头。

虽然我们用磁铁制造的机器显然是发明，但它们是天然磁铁，不应被视为天然磁铁。

第一罗盘

磁罗盘实际上是一项古老的中国发明，可能最早是在秦朝（公元前221-206年）在中国制造的。当时，中国人用磁石（它们沿着南北方向排列）来建造占卜板。最终，有人注意到磁石更善于指出真正的方向，这导致了第一个罗盘的诞生。

最早的罗盘设计在一块方形平板上，上面有基点和星座的标记。指针是一个匙形的磁石装置，手柄总是指向南方。后来，磁化针被用作方向指示器，而不是匙形磁石。这些在公元八世纪再次出现在中国，从850年到1050年。

作为导航辅助的罗盘

在11世纪，罗盘作为船舶导航设备的用途变得很普遍。磁化罗盘可以在潮湿（在水中）、干燥（在尖轴上）或悬挂（在丝线上）时使用，使其成为贵重工具。他们主要受雇于航海家，如前往中东的商人，以及寻找北极或北极星位置的早期航海家。

指南针通向电磁学

1819年，汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Oersted）报告说，当导线中的电流作用于磁罗盘指针时，磁铁会受到影响。这叫做电磁学。1825年，英国发明家威廉·斯特金（William Sturgeon）展示了电磁铁的威力，他用一块7盎司的铁包裹着电线，通过电线传送单电池的电流，从而举起了9磅重的电磁铁。

这个装置为大规模电子通信奠定了基础，因为它促成了电报的发明。这也导致了电动机的发明。

牛磁铁

磁铁的使用在第一个指南针之后继续发展。路易斯·保罗·隆戈（Louis Paul Longo）获得的第3005458号美国专利是为所谓的“奶牛磁铁”颁发的第一项专利。其目标是预防奶牛的硬件疾病。如果奶牛在喂食时碰巧消耗了一些金属碎片，比如钉子，这些异物会对它们的消化道造成内部损伤。母牛磁铁将金属碎片限制在母牛的第一个胃内，而不是转移到随后的胃或肠内，因为这些碎片会造成最大的伤害。