Ein Zirkel ist ein Gerät, welches zum Zeichnen von Kreisen und Ellipsen, aber auch zur Messung von Distanzen verwendet wird. Die bekannteste Form ist der Zirkel, der in der geometrischen Mathematik gebraucht wird. Dieser gehört in der Regel auch zur Schulausstattung.
Die lateinische Bezeichnung des Zirkels ist „circulus“, was so viel wie Kreis oder Ring bedeutet. Diese Bezeichnung wird nicht nur für den Zirkel gebraucht, sondern auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise in der Anatomie.
Hier steht vor allem die Bezeichnung „circulus“ für einen Kreislauf, zum Beispiel dem Circulus arteriosus cerebri, dem Arterienkreislauf des Hirns. Der Zirkel, der in der Mathematik, genauer gesagt, in der euklidischen Geometrie verwendet ist, ist heute in vielen Ausführungen als Schulzirkel erhältlich. Er besteht in der Regel aus zwei metallenen Stäben, die miteinander beweglich verbunden sind.
Für eine modernere und vielseitigere Anwendung beim Zeichnen und Markieren haben sich auch Kreidestifte als beliebtes Werkzeug etabliert, insbesondere wenn es um das Gestalten von Tafelbildern oder anderen nicht-permanenten Oberflächen geht.
Die Funktionsweise eines Zirkels hängt davon ab, um welche Art es sich handelt. Beim allgemeinen Schulzirkel wird der Schenkel mit der Bleistiftmine um den Schenkel mit der Nadel, der den Kreismittelpunkt zugleich markiert, mit den Fingern gedreht.
Der Abstand zwischen beiden Schenkeln, sprich zwischen Kreismittelpunkt und gezogener Linie, gibt den Radius des Kreises wieder.
Auf technischen Zeichungen kann statt einer Bleistiftmine Tusche auf Pergamentpapier verwendet werden. Auf Metalloberflächen hingegen wird der Kreis mit einer Reißnadel gezogen.
Zirkel werden in verschiedenen Bereichen angewendet. Der bekannteste Bereich ist die Geometrie in der Schule und Universität. Aber auch im Konstruktionsbereich, in der Textilindustrie und in der Metallverarbeitung werden Zirkel angewandt.
Zirkel können grob in zwei große Bereiche gegliedert wieder: Kollabierende Zirkel und Nicht-Kollabierende Zirkel.
Der erste Bereich ist der kollabierende Zirkel, der real nicht existiert, aber gedanklich geformt wird. Mit ihm bildet man keinen beständigen Radius, da er beim Hochheben von einem Blatt zuklappen würde.
Kollabierende Zirkel sind demnach als mathematische Überlegungen einzustufen, die erstmals von Euklid beschrieben wurden.
Gemäß dem griechischen Mathematiker besteht zwischen den beiden Punkten A und B stets eine Gerade, die beide Punkte schneidet sowie auch zwei Kreise, die um jeweils einen der Punkte laufen. Diese bilden den Streckenradius von A und B.
Nicht-Kollabierende Zirkel hingegen sind als alle realen Zirkel zu verstehen. Darunter fällt auch der Schulzirkel, der Stechzirkel, der Stangenzirkel, der Fallnullenzirkel sowie der improvisierte Zirkel.
Der Stechzirkel zeichnet sich dadurch aus, dass er zwei Schenkel mit jeweils einer Spitze besitzt. Eine Bleistiftmine fehlt. Er wird vorrangig zum Bestimmen von Längen und Distanzen benutzt, weshalb sein Einsatzgebiet vor allem in der Seefahrt, in der Archäologie und bei Steimetzen liegt.
In der Archäologie kommt der Stechzirkel als Feldzirkel mit einer festen Maßeinheit zum Bestimmen der Distanz in der Landschaft zum Einsatz. Die Genauigkeit eines Feldzirkels unterliegt aber eines Maßbandes.
Der Schulzirkel ist ein Zirkel zur Bestimmung und Konstruktion eines Kreises auf einem Blatt Papier. Der Zirkel weist zwei Schenkel auf, wobei einer der Schenkel eine Bleistiftmine und der andere Schenkel eine Nadel zum Fixieren des Kreismittelpunktes besitzt. Schulzirkel sind zumeist aus Metall gefertigt und in verschiedenen Ausführungen erhältlich.
Es gibt jedoch auch Präzisions-Teilzirkel, bei denen die Schenkel Gelenke haben können. Hierbei können beide, oder je nach Ausführung auch nur ein Schenkel, abgeknickt werden. Dies ermöglicht exakte Zeichnungen.
Diese Zirkelart ist für Kreiskonstruktionen bis zu einem Millimeter Durchmesser gedacht.
Der Stangenzirkel ist das Pendant zum Fallnullenzirkel. Dieser wird vorwiegend für das Zeichnen von Kreisen mit einem Durchmesser von mehr als 120 cm eingesetzt.
Der Kreismittelpunkt und der Radius können mithilfe einer Metallstange parallel verschoben werden.
Der improvisierte Zirkel ist im Prinzip kein technisch gefertigten Produkt, sondern – wie die Bezeichnung es schon vermuten lässt – eine Improvisation eines Zirkels. Oftmals werden dabei als Schenkelspitze ein Nagel, eine Nadel oder in größeren Dimensionen auch ein Stein benutzt.
Der Vorteil eines Zirkels liegt in der Präzision der Kreiszeichnung. Mit Hilfe eines Zirkels können Kreise exakt rund mit dem gleichen Radius gezeichnet werden.
Bei den Nachteilen überwiegt vor allem die Fehlhandhabung. Viele Personen benutzen eine Zirkel falsch, sodass sich ungenaue Werte ergeben. Der häufigste Fehler liegt darin, dass der Zirkel nicht gerade bis leicht schräg, sondern viel zu schräg gehalten wird.
Zudem kann sich der Schenkel mit der Bleistiftmine leicht selbst verstellen. Es besteht des Weiteren eine gewisse Verletzungsgefahr durch die Spitze.
Zirkel werden vor allem anhand ihrer Handhabung, ihres Materials und ihrer Ausstattung getestet. Etliche Untersuchungen und Tests verraten, dass es enorme Unterschiede, aber auch Ähnlichkeiten zwischen einzelnen Anbietern geben kann.
Wichtig beim Kauf eines Schulzirkels ist, dass der Zirkel keine wackelnde Nadel oder Mine aufweist. Er sollte sich unproblematisch mit Hife von Stellrädern einstellen lassen. Zudem sollte der Zirkel eine austauschbare Mine und Nadel besitzen.
Führende Hersteller im Bereich der Zirkel sind Faber-Castell, Staedtler, Herlitz, Idena und Aristo. Diese haben eine enorme Bandbreite an verschiedenen Zirkeln auf den Markt gebracht. Je nach individuellen Geschmack und anvisierter Nutzung können bei jedem der Hersteller diverse Arten von Zirkel gefunden werden.
Am geeignetesten und besten kauft man seinen Zirkel im Internet. Online lassen sich viele Zirkel finden. Die Auswahl kann wesentlich größer als in einem Schreibwarenladen oder gut ausgestatteten Supermarkt sein. Auch Discounter führen teilweise kurz vor Beginn des neuen Schuljahres Zirkel.
Allerdings kann hier die Auswahl deutlich eingeschränkt sein. Besser ist also der Kauf im Internet. Es können Preise und Ausstattung deutlich besser miteinander verglichen werden.
Allgemeiner Schulzirkel mit Schnellverstellung, abknickbarer Schenkel, Verlängerungsstange, Spindelführung und Universaladapter. Laut Hersteller zeichnet er präzise.
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Vorteile
Nachteile
Kompaktes 9-teiliges Zirkelset mit viel Zubehör: mit Universal-Adapter, Zirkel- Ersatzteilkasten, Ersatz-Feinminen, zwei College Pigmentliner 0,5mm/0,7mm, Verlängerungsstange, Geo-Pen Feinminenstift 0,5mm und einem Radierer im Etui.
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Vorteile
Nachteile
Ein Schnellverstellzirkel von Staedtler mit auswechselbarer Nadel, Bonuspack mit Druckbleistift und Feinminen im Klappdeckeletui.
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Vorteile
Nachteile
https://de.wikipedia.org/wiki/Zirkel
https://www.staedtler.com/de/de/entdecken/ratgeber-bereich/
https://www.klamm.de/schlaufuchs/wie-kann-ich-mit-zirkel-und-lineal-aus-einen-vorgegebenen-kreis-ein-quadrat-1592.html
https://www.frustfrei-lernen.de/mathematik/geometrie-zirkel-zeichnen-konstruktion-mathematik.html
https://wwwdid.mathematik.tu-darmstadt.de/mathezirkel/