車が磁気を帯びたらしく、車内の方位磁石が狂った！？

Question

普通のマークIIで、ダッシュボードの上に両面テープで方位磁石をつけてました。カーナビなど大嫌いな私はこれと地図でどこへでも迷わずにいけるのでした！
でもその磁石が狂いました。もとい磁石は正常なのですが車内の磁場が変わったようです。
今まで数年間、ちゃんと正しい方角を指してくれていて、オーデイオ、携帯電話、ETC等磁気を出しそうな機器類は変更無しです。他の磁石でも試しましたが、車の外では正しく指すのに、いつものダッシュボードの上では常に「北西」。ちなみに車外からボディに磁石を近づけると、ドア、ボンネット、トランクなど場所によって違う方位を指します。
何かのきっかけでボディ全体が磁石と化したような感じがするのですが、何か対策はありますか？

joshua01 · Accepted Answer

こんにちは。
私と同じようなことにこだわっている方がまだおられてちょっとうれしいです。
つぎのようなアドバイスではいかがでしょう。

ポイントは、「誤差グラフを描き、妨害磁場の方向を見つけ出してこれを打ち消すような補正磁石をちょこんと置く」

　他の方のアドバイスにもありますが、普通、車でも船でも航空機でも、車内・機内にはいろいろな永久磁石が使われており、定常的な誤差磁場を持っていますので磁気コンパスに対する誤差補正は重要な問題です。質問者さんの場合、従来ほとんど誤差がなかったのはむしろ幸運だったでしょうね。

さて、具体的方法は３ステップで、次のとおりです。

(1)　誤差グラフを描く
　まず、地図を使って家の周りのいくつかの道路の正確な方向を見出します（小学校から駅に向かう県道は、北行きで3３６度Ｎ、南行きで156度Ｎ・・等。全方位にわたるよう１０～２０方位くらい出しておきます。）
実際にその道路を走ると誤差をもって表示されますので、横軸に正確な方位、縦軸にプラスマイナスの誤差をプロットしたグラフを描きます。（車が方位90度Ｎ（東）を向いているはずなのに表示が60度Ｎ。誤差はマイナス30度・・等。原理的にはプラス誤差とマイナス誤差の部分が出るはずで、グラフは少々複雑な曲線になります）
昔の航空機などでは慎重にこのグラフを描いて終了です。航法士がグラフを逆読みし、「今、磁気コンパスの表示が６０度00分Ｎなので、実際の方位は９０度00分Ｎだな」とわかります。（実際はもうちょっと複雑）しかし、自動車ではこれは大変ですね。

(2)　誤差磁界の方向を読み取る
　グラフから、妨害磁界の方向を見つけ出します。速度計などを含め複数の妨害磁界があるはずですが、「ベクトル合成」の考え方から結局は架空の妨害磁石が１個あるのと同等になり、その磁界方向を見つければよいのです。グラフ上で誤差が０になる車の方向を見出せばその際の北(南)の方向がそれに当たります。（例えば、車が45度Ｎ（北東）を向いたとき誤差０なら、このとき、北は左前方にありますよね。この方向に地磁気があり、妨害磁界方向がこれに合致しているので誤差が０．妨害磁界は方位磁石の左前方から右後方に向けての直線上に発生しています。左前がＮなのか右後ろがＮなのかはあとで修正します。なお、原理的には誤差０になる方向は2方向ありますが、どっちを使っても良いでしょう）

(3)　補正用磁石を置く
車を、グラフで見て誤差が最大になる方向に向けます。（例えば南東方向）
次に、棒磁石（子供が釘をくっつけるなどの遊び用で良い）を、(2)で発見した直線上に、Ｎ極を方位磁石に向けて置いてみます（(2)の例なら例えば方位磁石の左前方に。すると、影響で表示が変わりますね。））
棒磁石と方位磁石の距離を調整し、誤差が最小になる位置を見つけます。（誤差が小さくならない場合は、棒磁石の方向を逆にしてやってみる）


これで一応完成です。見つけ出した位置・方向で補正磁石を両面テープで貼り付けましょう。さらに工夫してみても良いですね。もっとも、多少の誤差はどうしても残ります。もともと真北と磁北は８度ずれており、また航空機や船と違い、町にはところどころに妨害磁界や鉄の構造などがあり、周辺を走行中の車体が帯磁していることもあるので、私の場合は最大プラスマイナス１０度程度まで追い込めば良しとしました。

また、ちょっとした車内アクセサリが影響を変えたり、車体の帯磁や、補正磁石の強度も変動しますので、気になる場合は2～3年でまた補正を調整するのが良いでしょう。
なお、船舶用などでは、補正用磁石をあらかじめ内蔵していて、ダイヤル操作で補正値を調整できるものもあります。

上記の方法は、磁気コンパスの位置はどこでもよい（必ずしも妨害磁界の少ない場所である必要がない）のですが、あくまでも妨害が定常磁界の場合に有効であって、磁化していない鉄が近く（車の窓枠などが10cm程度以内かな）にある場合（誘導磁界）の場合には原理的には修正できませんし、正確さを追い求めると最適な補正を行うことに「ハマッて」しまって家の周囲の街中ををぐるぐる回りだすハメになりますが、ある程度補正がうまくいくとチョッとした充実感を味わえます。

さてさて、いかがでしょうか。
GPSの時代に今更と思いますが、おでかけの際に走行距離計（こちらも地図から誤差補正しておくと良い）と組み合わせて子供たちに地図を渡して「面白がってナビ」をやらせると結構楽しんでくれるなど、それなりの意味がありますので、お役に立てれば幸いです。

joshua01 · Answer

こんにちは。
再ご質問をいただいていましたね。実のところご説明いただいた状況は少々考えにくい状況なのですが、次のポイントではご参考になるでしょうか。

○　まず、「車をどの方向に向けても北西付近ばかり表示する」の状況は通常の車体帯磁の水準では考えにくいです。まず、ダッシュボードの隙間など、方位磁石（コンパス）の至近距離で見えない場所に（おもちゃ用などの）磁石が転がり込んでいないか調べてみる価値があるでしょう。

○　また、方位磁石は固着していませんか？車内は夏などにはきわめて高温になるため、長い間に方位磁石のケースが微妙にゆがんだりして、オイルで浮遊しているはずがケースに接触（縦には揺れて見えるけど横方向には回転しなかったり）している可能性があります。

○　その上で申し上げれば、先の「補正磁石」の方法は、「理論的には」妨害磁場が相当に強くても対応できる方法ではあります。
　・方位磁石が固着しているわけでなければ、理論的には、妨害磁場がよほど強くても地磁気がある限り「ベクトル合成」は生じるため、車の方位に応じて幅はわずかでも必ず表示が変わります。
（車の方位が全周にわたって変動するのに対して、表示が315度N±20度など。地磁気も結構強いんですよ。とはいえ、さすがにこの程度の表示幅では誤差グラフも描きにくい・・・）
　・　一方、妨害磁場が原因であることが確実で、かつ、「いつでも北西周辺ばかり表示する」なら、かえって単純に、「妨害磁場は方位磁石からみて右前方をS極、左後方をN極とした磁界」と推定できます。
・　従って、この場合、「方位磁石の右前方に、N極が方位磁石に向けられるように補正磁石を置き、距離を調整すれば完全に打ち消すことができる」ことになります。
・　しかし、他方で、妨害磁場が強いとこの調整が困難になるのは事実。補正磁石を方位磁石に極端に近づけることになるため、距離のわずかな違いで補正力が大幅に変動する上、加える補正磁界の方向のずれの影響も極端に大きくなるからです。

と、まあこんなアドバイスはご参考になりますでしょうか。
　何となく方位磁石が古くなっての固着（回転不良）が原因のような気がしますが、どんなものでしょうか。

夏のお楽しみにお役に立てば幸いです。

kenojisan · Answer

単なる磁性材料屋なので、あまり適切な回答は出来ませんが。
自動車の場合、実は非常に多くの永久磁石が使われており、また当然電磁石も有り、鋼板類も磁性を持っています。つまり、磁場発生のソースは非常に多く、コンパスを使える場所は運良くそれらの磁場が相殺しているか弱い場所に限られるでしょうね。
コンパスが使えなくなった原因としては、上記の車内の永久磁石の強さや鋼板の磁化の帯び易さが変化した可能性が高いです。
（経時変化や熱で磁性は弱まります）
消磁は単純に逆磁場をかけても逆方向に磁化するのでだめです。通常は、交流消磁法と言って、コイルで比較的ゆっくりとした周期で+/-に磁場を振りながら、その磁場の大きさを徐々にゼロに近づけていく方法を使います。
しかし、車のような大きなものでは相当大きな設備になるでしょうし、この手法では一時的に鋼板の磁化を減らす程度の効果しか無いでしょう。永久磁石は、この程度では磁化は消えないし、消えたら車が故障するかも。
あとは、No2さんの回答に有るような、船舶で使われている補正の手法でしょうか。ただ、これも鉄片などで簡単に補正できるのかどうか疑問です。船舶などでは、あらかじめガウスメーターで測定しながら、弱い磁石で正確に補正しているではないでしょうかねー？
実験室などで磁場補正する場合には、非磁性の立方体のフレームを作って、x,y,z方向に空芯コイルを巻き、それぞれの電流を調節してガウスメーターで補正値を決めます。
簡単な方法は思いつかないのですが
１．プラスチックなどでコンパスが入る程度の小さな立方体フレームを作り、３方向に電線を同じ巻数で巻いて、電池とボリュームで３方向の電流を調節出来る磁場補正箱を作る。
２．どこかでガウスメーターを借りてきて、車内の磁場を測定し、最も弱い場所にコンパスを設置するか、逆に主原因と思われる磁場発生源を見つけて、そこを鉄板などで磁気シールドする。

chirubou · Answer

実は私も昔、モーターボートのようにボート用のコンパスを付けていたことがあります。でも、結局、役にはたちませんでした。

「数年前まで」というのが気になりますが、駐車場が変わったとか、隣にコンクリ造の建物ができたとかありませんか？そうだとするとその影響かと思います。

私の場合、指す時は正しいのですが、橋をわたると梁の影響か、定期的に磁針があっちこっちに振れましたし、となりにトラックが走ってもやはり振れました。さらにはウィンカーを付けると音に合わせて振れるんです！これは明らかに電流の影響ですね。

ボート用の本式のものは補正ができるのですが、この補正も簡単ではなく、何度も船を回して少しずつ補正をしなければなりませんので、クルマの場合は特に面倒です。

またボディーを消磁するのも、大きいだけに大変だし、実際可能かどうかも分かりません。

ということで、コンパスをカーナビの代わりというのはかなり難しいと思います。

janvier · Answer

ご回答でなくて申し訳ありません。「今まで数年間、ちゃんと正しい方角を指してくれていて・・・・」ということですが、一般的にはどんなクルマでもダッシュボード上に取り付けた市販のアクセサリー的なコンパスですと正しく方位を示すことはめったにないはずです。その意味でUkonTea様のお話にはとても興味を覚えました。

　いろいろな車種を乗り継いでは、いろいろなコンパスで試してみましたが、どうしても思うようにスムーズで正しい方位を示してくれませんでした。
　その理由として、おそらくコンパスを取り巻くボディの鋼板の距離やマスが一様でないこと、エンジンルームやオーディオ機器などから発生する電磁波の影響を受けることなどがあげられるものと考えています。

　実はわたくしもなんとか市販のコンパスでまずまずの精度まで上げる方法をこのサイトでご質問しようとしていた矢先のUkonTea様のご質問でした。

　船舶の羅針盤などは船体からの影響を打ち消すために羅針盤の左右に大きな鉄球を備えていますが、この鉄球がどういう働きをするのかを知りたいと思っていました。

　只今、試作品として仲間に加工を依頼しているものですが、コンパスの周囲をかなりの厚みのある鉄の輪で囲んだらどうなるのか、わたくしもその試作品でそのあたりを知りたいと思っています。

gsx-r · Answer

掃海艇などは磁気機雷対策に消磁をしますので技術的には同様の原理（同じ強さの逆方向の磁場をかける）で可能と思われます。
ただ，相当な手間と時間と費用がかかると思いますよ。

車が磁気を帯びたらしく、車内の方位磁石が狂った！？

こんにちは。

こんにちは。

単なる磁性材料屋なので、あまり適切な回答は出来ませんが。

実は私も昔、モーターボートのようにボート用のコンパスを付けていたことがあります。

ご回答でなくて申し訳ありません。

掃海艇などは磁気機雷対策に消磁をしますので技術的には同様の原理（同じ強さの逆方向の磁場をかける）で可能と思われます。

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