موضوع مقاله: شیب مغناطیسی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شیب مغناطیسی | مقدمه: مقادیر مثبت شیب یا مِیل نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی زمین در نقطه اندازه‌گیری به سمت پایین و به سمت زمین است و مقادیر منفی نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی زمین به سمت بالا است. | ## بخش 1: شیب مغناطیسی | اگرچه در عمل سوزن‌های قطب‌نما معمولی ممکن است در برابر شیب وزن‌دار شوند یا ممکن است نتوانند آزادانه در صفحه صحیح حرکت کنند. مقدار شیب یا مِیل مغناطیسی را می‌توان با ابزار خاصی که معمولاً با عنوان دایره شیب شناخته می‌شود، با اطمینان بیشتری اندازه‌گیری کرد. در سال ۱۵۸۱ روشی برای اندازه‌گیری زاویه شیب با دایره شیب توسط رابرت نورمن در انگلستان شرح داده شد. از آنجا که خطوط میدان مغناطیسی زمین با سطح موازی نیستند، انتهای شمالی سوزن قطب‌نما در نیم‌کره جنوبی به سمت بالا (شیب منفی) و در نیم‌کره شمالی به سمت پایین (شیب مثبت) خواهد رفت. بازه شیب مغناطیسی از ۹۰- درجه در قطب مغناطیسی جنوب تا ۹۰+ درجه در قطب مغناطیسی شمال متغیر است. خط‌های ترازی که در امتداد آن شیب اندازه‌گیری شده در سطح زمین برابر است، خطوط هم‌شیب نامیده می‌شوند. محاسبه برای عرض جغرافیایی معین مِیل مغناطیسی به صورت محلی برای میدان مغناطیسی ناشی از هسته زمین تعریف شده است و اگر نقاط میدان در پایین‌تر از افق (یعنی رو به زمین) باشد، مقدار مثبت دارد. | ## بخش 2: شیب مغناطیسی | در اینجا نحوه تعیین مقدار در عرض جغرافیایی معین آمده است: خارج از هسته زمین، معادلات ماکسول را در خلاء در نظر می‌گیریم، و که در آن و زیرنویس هسته را به عنوان مبدأ این میدان‌ها نشان می‌دهد. اولی به این معنی است که می‌توانیم پتانسیل اسکالر را معرفی کنیم به‌طوری که ، در حالی که دومی یعنی پتانسیل معادله لاپلاس را برآورده می‌کند . حل به ترتیب معادله پیش‌رو پتانسیل دوقطبی مغناطیسی و در نتیجه میدان برای گشتاور مغناطیسی و موقعیت بردار برای روی سطح زمین را نتیجه می‌دهد. از اینجا می‌توان نشان داد که مِیل مغناطیسی همان‌طور که در بالا تعریف شد (از ) به دست می‌آید که در آن عرض جغرافیایی نقطه روی سطح زمین است. قطب‌نماهای مغناطیسی در هواپیماها طوری ساخته شده‌اند که مرکز جرم آن به‌طور قابل‌توجهی کمتر از نقطه محوری باشد؛ در نتیجه، مؤلفه عمودی نیروی مغناطیسی بسیار ضعیف‌تر از مقدار لازم برای کج‌کردن قابل‌توجه صفحه قطب‌نما نسبت به صفحه افقی است؛ بنابراین زاویه شیب نشان‌داده‌شده در قطب‌نما به حداقل می‌رسد. با این حال، همچنان پدیده شیب مغناطیسی باعث خوانش اشتباه قطب‌نمای هواپیما در حین چرخش‌های کناری (خطای چرخش) و تغییرات سرعت هوا (خطای شتاب) می‌شود. خطای چرخش شیب مغناطیسی مرکز جِرم صفحه قطب‌نما را تغییر می‌دهد و هنگام چرخش به شمال یا جنوب، به‌صورت موقت باعث خوانش نادرست می‌شود. | ## بخش 3: شیب مغناطیسی | با چرخش هواپیما، نیروی ناشی از شیب مغناطیسی باعث می‌شود تا مجموعه شناور در همان جهتی که شناور می‌چرخد، حرکت کند. برای جبران خطاهای چرخشی، خلبانان در نیم‌کره شمالی باید هنگام چرخش به سمت شمال، چرخش را «کمتر» کنند که باعث توقف چرخش هواپیما پیش از اینکه قطب‌نما به سمت جهت درست بچرخد، می‌شود. برعکس، هنگام چرخش به جنوب با چرخش «بیشتر»، از توقف دیرتر قطب‌نما به سمت جهت درست جلوگیری کنند. برای به خاطر سپردن از واژه “ANDS” استفاده می‌شود: (افزایش شتاب-شمال/کاهش شتاب-جنوب). خطاهای شتاب به این دلیل رخ می‌دهد که صفحه قطب‌نما در هنگام شتاب روی پایه خود کج می‌شود. در نیم‌کره شمالی، هنگام شتاب گرفتن در مسیرهای شرقی یا غربی، خطا به‌صورت چرخش نشانگر به سمت شمال ظاهر می‌شود. هنگام کاهش سرعت در هر یک از این حالت‌ها، قطب‌نما چرخش به سمت جنوب را نشان می‌دهد. | ## جمع‌بندی | متعادل کردن سوزن‌های قطب‌نما اغلب در حین ساخت وزن می‌شوند تا شیب مغناطیسی را جبران کنند، به‌طوری‌که به‌صورت افقی تقریباً در حالت تعادل هستند.