磁気ディップ

磁気傾斜角、または磁気傾斜とは、地球の磁力線が水平面となす角度のことです。この角度は、地球表面上のさまざまな地点で変化します。傾斜角が正の値の場合、測定地点で地球の磁場が下向き、つまり地球内部に向かっていることを示し、負の値の場合は上向きであることを示します。傾斜角は、原理的には垂直に保持したコンパスの針がなす角度ですが、実際には、通常のコンパスの針は傾斜角に対して重りが付いていたり、正しい平面内で自由に動けなかったりする場合があります。傾斜角は、一般的に傾斜円と呼ばれる特殊な測定器を使用することで、より確実に測定できます。

傾斜角は、 1544年にドイツの技師ゲオルク・ハルトマンによって発見されました。 ^{[ 1 ]}傾斜円を使った測定方法は、1581年にイギリスのロバート・ノーマンによって記述されました。 ^{[ 2 ]}

磁気傾斜は、磁石が磁力線に沿って整列しようとする性質から生じます。地球の磁力線は地表と平行ではないため、方位磁針の北端は南半球では上向き（負の傾斜）、北半球では下向き（正の傾斜）になります。傾斜の範囲は、-90度（南磁極）から+90度（北磁極）までです。^{[ 3 ]}地表で測定された傾斜が等しい等高線は、等傾斜線と呼ばれます。傾斜がゼロとなる点の軌跡は、磁気赤道または非傾斜線と呼ばれます。^{[ 4 ]}

傾向${\displaystyle I}$は地球の核による磁場に対して局所的に定義され、磁場が水平線より下（つまり地球内部）を向いている場合は正の値をとります。ここでは、 の値を決定する方法を示します。${\displaystyle I}$特定の緯度において、ファウラーによる処理に従って。^{[ 5 ]}

地球の核の外側では、真空中のマクスウェル方程式を考えます。$\displaystyle \nabla \times H_c = 0$そして${\displaystyle \nabla \cdot {\textbf {B}}_{c}=0}$どこ$\displaystyle {\textbf {B}}_{c}=\mu _{0}{\textbf {H}}_{c}}$添え字${\displaystyle c}$これは、これらの場の起源としてコアを表します。最初の意味は、スカラーポテンシャルを導入できるということです。$\displaystyle \phi _{c}}$そのため${\displaystyle {\textbf {H}}_{c}=-\nabla \phi _{c}}$2つ目は、ポテンシャルがラプラス方程式を満たすことを意味する。${\displaystyle \nabla ^{2}\phi _{c}=0}$。

主要項まで解くと、磁気双極子ポテンシャルが得られる。

${\displaystyle \phi _{c}={\frac {{\textbf {m}}\cdot {\textbf {r}}}{4\pi r^{3}}}}$

したがって、その分野は

$${\displaystyle {\textbf {B}}_{c}=-\mu _{o}\nabla \phi _{c}={\frac {\mu _{o}}{4\pi }}{\big [}{\frac {3{\hat {\textbf {r}}}({\hat {\textbf {r}}}\cdot {\textbf {m}})-{\textbf {m}}}{r^{3}}}{\big ]}}$$

磁気モーメント${\displaystyle {\textbf {m}}}$位置ベクトル${\displaystyle {\textbf {r}}}$地球の表面上で。ここから、傾斜角が${\displaystyle I}$上記で定義されたように、($\displaystyle \tan I=B_{r}/B_{\theta }}$）

${\displaystyle \tan I=2\tan \lambda }$

どこ${\displaystyle \lambda }$は、地球表面上のその地点の緯度です。

この現象は航空分野では特に重要です。航空機の磁気コンパスは、重心が支点よりもかなり低い位置にあるように作られています。その結果、磁力の垂直成分が弱すぎてコンパスカードを水平面から大きく傾けることができないため、コンパスに表示される傾斜角が最小限に抑えられます。しかし、このため、航空機のコンパスはバンク旋回時（旋回誤差）や対気速度変化時（加速誤差）に誤った値を示すことになります。 ^{[ 6 ]}

旋回誤差

磁気傾斜によって生じる北向きの方向転換誤差

北半球では、北を向くと方位磁石が回転に「遅れる」。

南半球では、北を向くと方位磁石が回転方向を「先導」する。

磁気傾斜によりコンパスカードの重心が移動し、北または南に旋回する際に一時的に不正確な読み取りが発生します。航空機が旋回すると、磁気傾斜によって生じる力により、フロートアセンブリがフロートの回転方向と同じ方向に揺れます。このコンパスの誤差は、磁極に近いほど大きくなります。^{[ 6 ]}

旋回誤差を補正するため、北半球のパイロットは北に旋回する際は旋回を「アンダーシュート」し、コンパスが正しい方位に回転する前に旋回を停止し、南に旋回する際は旋回を「オーバーシュート」し、コンパスよりも遅く旋回を停止する必要があります。南半球ではその逆の効果が得られます。^{[ 6 ]}

加速度誤差

加速誤差は、加速時にコンパスカードがマウント上で傾くために発生します。^{[ 7 ]}北半球では、東または西のいずれかの方向に加速すると、誤差は北への旋回指示として現れます。これらの方向のいずれかで減速すると、コンパスは南への旋回を示します。^{[ 6 ]}南半球では、その効果は逆になります。

• 航空機のコンパス旋回
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• 南大西洋異常

• コンパスの誤差（2006年9月1日時点のアーカイブ）
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