Куда приложена сила Ампера

[kreckep]

Здравствуйте. Не могу понять куда приложена сила Ампера. Понятно, что она действует на каждую единицу длины проводника, но где точка приложения эквивалентной силы - так и не понял.
Буду благодарен, если поможете)

[lel0lel]

Если прямолинейный провод с постоянной силой тока в однородном поле, то результирующая сила приложена к центру провода. Иначе нужно рассматривать бесконечно малые участки провода и интегрированием искать результирующую силу и момент сил относительно некоторой оси.

[wrest]

kreckep в сообщении #1532094 писал(а):

Не могу понять куда приложена сила Ампера.

К элементарному участку проводника.

Вот горизонтально висит веревка, на неё действует сила тяжести, куда она приложена, к какой точке? К каждому атому веревки...

[kreckep]

wrest в сообщении #1532096 писал(а):

kreckep в сообщении #1532094 писал(а):

Не могу понять куда приложена сила Ампера.

К элементарному участку проводника.

Вот горизонтально висит веревка, на неё действует сила тяжести, куда она приложена, к какой точке? К каждому атому веревки...

Это понятно, но, например, результирующая силы тяжести приложена к центру масс. Есть ли такая точка (и как ее найти) для силы Ампера?

[profilescit]

kreckep на самом деле результирующая сила тяжести направлена к центру тяжести тела, а не к центру масс. Они идентичны только в случае однородного поля тяжести, по этому в большинстве задач и не рассматривают разницу между ними.

Можно точно так-же ввести условную точку "центр Ампера" на которую действует результирующая сила Ампера.

[DimaM]

profilescit в сообщении #1532105 писал(а):

Можно точно так-же ввести условную точку "центр Ампера" на которую действует результирующая сила Ампера.

Иногда можно, иногда нет.
Например, если рассматривать разрыв катушки протекающим током, такую точку ввести не получится.
Или колечко с током в магнитном поле - тут нужна обычно пара сил.

[sergey zhukov]

kreckep
Есть тяжелое тело произвольной формы в поле сил тяжести. Требуется "приколоть" его в одной точке так, чтобы оно безразлично висело на этой точке в любом повернутом положении (т.е. по сути нужно найти точку, относительно которой момент всех приложенных сил тяжести ко всем точкам тела всегда был бы равен нулю при любой его ориентации и положении в пространстве).
В случае однородного поля тяжести такая точка есть - это центр масс тела.
Если тело имеет сферическую симметрию, то очевидно, что для него это верно и в любом произвольном поле сил тяжести.

Если же взять общий случай - тело произвольной формы в произвольном поле сил тяготения, то такой точки нет. Это может быть ситуация, когда для каждого его положения и ориентации такая точка есть, но в каждом случае она находится в разных местах тела (тогда в введении такой точки мало смысла, она окажется "плавающей"). Так получается, например, когда тело находится в центральном поле сил тяготения.

А может оказаться, что такой точки вообще нет даже для одного конкретного положения и ориентации тела (т.е. нет точки, относительно которой момент заданной системы сил равен нулю). Это может быть, например, когда тело находится одновременно в поле двух притягивающих центров.

Это может иметь не совсем очевидные последствия. Например, орбиты планет не будут эллиптическими (не будут даже замкнутыми), если Солнце будет не сферой, а сфероидом (сфера, сплюснутая у полюсов). Хотя аксиальная симметрия сохраняется, а сферические планеты движутся в экваториальной плоскости Солнца, закон притяжения перестает быть законом обратных квадратов, если за расстояние между планетой и Солнцем брать расстояние между центрами их масс. Аналогично, несферическая планета не имеет эллиптической орбиты в центральном поле тяготения. Например, центр масс гантелеобразной планеты не будеть перемещаться по эллипсу вокруг Солнца. Орбита такой планеты будет достаточно сложной и хаотичной.

С силой Ампера в общем случае будет как раз так. Если система сил такова, что у тела нет фиксированной точки, относительно которой момент этой системы сил всегда равен нулю, то в таком случае тело нельзя заменить на точку.

[zykov]

Сила Ампера приложена к каждому кусочку проводника (к каждому своя), поскольку сила Лоренца приложена к каждому движущемуся элементарному заряду.
Если нужна полная сила, то просто суммируем эти элементы и получаем равнодействующую силу. Для неё не нужна точка приложения.

Вообще речь о точке приложения идёт в контексте рассмотрения абсолютно твёрдого тела, когда рассматривают не только равнодействующую силу, но и суммарный момент силы. Отсюда и находят условную точку приложения, такую чтобы при приложении к ней равнодествующей силы получался момент силы равный найденному суммарному моменту силы.
Если проводник - не жесткий, а например какой-то мягкий провод, то нет смысла говорить о точке приложения этой силы.

[kreckep]

Всем большое спасибо! :)