Kratka biografija Emiliusa Lenza. Lenz in njegovi dosežki

Kraj rojstva: Tartu

Področja delovanja: fizika, vede o zemlji

Lenz Emily Khristianovich, ruski fizik in elektrotehnik. Leta 1828 je bil izvoljen za adjunkta Sanktpeterburške akademije znanosti, leta 1830 - za izrednega akademika in leta 1834 - za rednega. Od leta 1863 - rektor univerze v Sankt Peterburgu (prvi izvoljeni rektor univerze v Sankt Peterburgu). Rojen v družini tajnika mestnega magistrata. Pri 16 letih se je po končani srednji šoli vpisal na univerzo v Dorpatu (zdaj Tartu) na kemijsko fakulteto, nato pa je bil zaradi finančnih razlogov prisiljen prepisati se na teološko fakulteto. Leta 1823, ne da bi dokončal študij, je na priporočilo profesorja G.F. Parrot (rektor Univerze v Dorpatu) je prevzel mesto fizika na vojni ladji "Enterprise", ki se je odpravila na obhod sveta (1823-1826) pod poveljstvom O.E. Kotzebue. Lenz je izvajal meritve na kopnem in na morju v skladu s podrobnimi navodili, ki jih je razvil Parrot. Meril naj bi globino, temperaturo, gostoto morske vode na različnih globinah; spremljanje odčitkov barometra in higrometra z uporabo tlaka na velikih globinah; izvajal naj bi poskuse poteka kemijskih reakcij in poskuse stisljivosti trdnih snovi pri visokih tlakih; z njim naj bi določili magnetno deklinacijo. Za ekspedicijo je bila nujno izdelana nova naprava - batometer (globinomer), ki je vključeval izvirno oblikovan rezervoar za dvig vzorcev vode in originalni "stroj" za enakomerno vlečenje (spuščanje) kabla. Ekspedicija na ladji "Enterprise" je imela veliko vlogo v življenju Emiliusa Khristianovicha: med ekspedicijo so se pokazale njegove izjemne sposobnosti natančnega eksperimentiranja in med ekspedicijo se je razvijal kot znanstvenik. Na podlagi rezultatov oceanoloških raziskav med potovanjem na Enterpriseu je Lenz zagovarjal disertacijo za doktorat filozofije na Univerzi v Heidelbergu (1927). Leta 1828 se je na Parrottovo povabilo iz Dorpata preselil v St. Tu nekaj časa poučuje na šoli svetega Petra, pomaga pa tudi Parrottu v laboratoriju za fiziko Akademije znanosti. Od takrat naprej in do konca njegovega življenja je fizikalni laboratorij postal eksperimentalna baza za znanstveno dejavnost Emiliusa Khristianovicha. Parrot je Akademiji znanosti predstavil Lenzovo delo "O slanosti in temperaturi oceanske vode na različnih globinah" in maja 1828 je bil Lenz izvoljen za adjunkta akademije za fiziko. V svojem življenju se je Lenz plodno ukvarjal z različnimi problemi na področju fizične geografije in geofizike, imel veliko dosežkov na teh področjih, vendar je verjetno najpomembnejši od teh dosežkov povezan s problemom gibanja voda Svetovnega oceana - to je njegov zaključek, po katerem je eden od vzrokov oceanskih tokov razlika v gostoti vode v tropskih in visokogeografskih pasovih (tokovi gostote). Lenz je avtor prvega diagrama navpičnega kroženja voda Svetovnega oceana (1845).
Leta 1829 se je Emilius Khristianovich udeležil ekspedicije na Kavkaz, ki jo je vodil general G.A. Emanuel. Načrt znanstvenih raziskav je obsegal opazovanje zemeljskega magnetizma, barometrične meritve višin, gravimetrične meritve in meritve temperatur virov na različnih globinah. V okviru odprave je bil opravljen vzpon na Elbrus. Zaradi kombinacije razlogov je bil vzpon na meji možnosti in vrh je dosegel le vodnik Killar Khashirov (prvi, ki je osvojil Elbrus). Lenzu je do vrha ostalo še približno dvesto metrov. Nato Lenz odpotuje v Nikolajev, da bi opravil gravimetrična opazovanja; nato odpotuje v Baku (februarja 1830), kjer izvaja magnetna in gravimetrična opazovanja po Humboldtovem in Parrottovem programu, preiskuje strukturo tal, opisuje mesta nedavnega izbruha psevdovulkana (1827), meri temperaturo gorenja. plin, zbira vzorce plina in "belega olja" 24. marca 1830 je bil Lenz izvoljen za izrednega akademika, star pa je bil le 26 let!
Od zgodnjih 1830-ih so Lenza fascinirali problemi elektromagnetizma. Spomnimo, da takrat še ni bilo dovolj natančnih instrumentov za merjenje električnih in magnetnih veličin, prav tako ni bilo uveljavljenih merskih enot. Leta 1831 se je zgodil dogodek ogromnega znanstvenega pomena - M. Faraday je objavil sporočilo o odkritju pojava elektromagnetne indukcije. Novembra 1833 je Emilius Khristianovich na Akademiji znanosti podal poročilo »O določanju smeri galvanskih tokov, vzbujenih z elektrodinamično indukcijo«, kjer je formuliral svoj slavni zakon (Lenzovo pravilo): »Če se kovinski prevodnik giblje v bližini električnega toka oz. magnet, tedaj se v njem vzbuja galvanski tok tok take smeri, da [če bi dani] vodnik miroval, tedaj bi tok lahko povzročil, da se premika v nasprotno smer; predpostavlja se, da se prevodnik v mirovanju lahko premika samo v smeri gibanja ali v nasprotni smeri.« V nekoliko spremenjeni formulaciji je ta zakon zdaj znan vsakemu šolarju. Lenz je jasno razumel in jasno formuliral, da je posledica tega zakona "korespondenca" (reverzibilnost) procesov "elektromagnetnega gibanja" in "elektrodinamične indukcije" (načelo reverzibilnosti električnih strojev - ABC sodobne elektrotehnike). Leta 1834 je Lenz postal navaden akademik in uradno vodil Kabinet za fiziko Akademije znanosti. Leta 1837 je B.S. prišel v Sankt Peterburg iz Konigsberga. Jacobi, ki je bil zadolžen za izdelavo električnega motorja za ladijski promet. 1838-1843 so leta aktivnega sodelovanja med Lenzem in Jacobijem. Rezultat tega sodelovanja so skupne publikacije, posvečene zakonitostim magnetizacije železa in metodam za izračun elektromagnetov. Leta 1841 je bilo objavljeno delo D.P. Joula o toplotnem učinku tokov, vendar je veljavnost njegovih rezultatov vzbudila nekaj dvomov med znanstveniki. Lenz je objavil poročilo "O zakonih sproščanja toplote z galvanskim tokom" šele decembra 1842, vendar je Emilius Christianovich začel izvajati raziskave na tem področju že dolgo, preden se je članek Joule pojavil v tisku. Njegovo delo je odlikovala premišljenost, jasnost in zanesljivost eksperimentalnih rezultatov. Zakon toplotnega delovanja toka je znan kot "Joule-Lenzov zakon". Lenz je proučeval odvisnost upora kovin od temperature, razvil prvi balistični galvanometer, razložil pojav reakcije armature in predlagal način, kako oslabiti ta pojav s premikanjem ščetk iz nevtralne črte.
Lenz je pokazal izjemen talent in sposobnosti ne le v znanosti, ampak tudi v poučevanju. Dolga leta je poučeval fiziko in fizično geografijo na Mornariškem kadetskem korpusu, Mihajlovski artilerijski šoli, Glavnem pedagoškem inštitutu in Sanktpeterburški cesarski univerzi (od 1840 - dekan Fakultete za fiziko in matematiko, od 1863 - rektor univerza). Od leta 1841 je poučeval fiziko in matematiko otrokom Nikolaja I. Emilius Khristianovich je napisal učbenik fizične geografije in učbenik fizike za gimnazije. Jeseni 1864 je Lenz odšel v Rim na zdravljenje oči, kjer je umrl in bil leta 1865 pokopan.

Zbirke knjižnic mreže BEN RAS vsebujejo naslednje monografije Emilija Kristianoviča Lenza:
1. Izbrana dela. – [M]: Založba akad. Znanosti ZSSR, 1950. – 522 str., 2 lista. portret in zemljevidi: ilustr.
2. O prezračevanju v našem podnebju. – Sankt Peterburg, 1863. – 39 str.
3. Vodnik po fiziki. – ur. 9. - M.: Salaevs, 1870. – Del 1-2.
4. Fizikalni priročnik. – Sankt Peterburg, 1855. – Del 1-2.
5. Vsebnost soli v morski vodi. – B.m., b.g. – 36 s.
6. Fizična geografija. – Sankt Peterburg, 1851. – III, 272 str.
7. Fizična geografija. – 3. izd. - Sankt Peterburg, 1865. – VIII, 325 str.

Uporabljena je bila naslednja literatura:
1. Khramov Yu.A. Fiziki: Biogr. referenca – 2. izd., prev. in dodatno - M.: Nauka, 1983. - 400 str.: portret.
2. Gekker I.R., Starodub A.N., Fridman S.A. Od fizikalnega urada cesarske akademije znanosti in umetnosti v Sankt Peterburgu do fizikalnega laboratorija akademije znanosti v Petrogradu: k zgodovini fizike. Inštitut poimenovan po P.N. Akademija znanosti ZSSR Lebedev. – M., 1985. - 46 str.
3. Baumgart K.K. Emilius Khristianovich Lenz: Kratka biografija. esej // Lenz E.H. Izbrana dela. – M.: Založba Akademije znanosti ZSSR, 1950. – P. 449-455.
4. Berg L.S. Zasluge E.H. Lenz na področju fizične geografije // Lenz E.Kh. Izbrana dela. – M.: Založba Akademije znanosti ZSSR, 1950. – P. 456-464.
5. Kravets T.P. O delih E.H. Lenz na področju elektromagnetizma // Lenz E.H. Izbrana dela. – M.: Založba Akademije znanosti ZSSR, 1950. – P. 465-474.
6. Lezhneva O.A., Rzhonsnitsky B.N. Emilius Christianovich Lenz (1804-1865). – M.; L.: Gosenergoizdat, 1952. – 191 str.: ilustr.
7. Rzhonsnitsky B.N., Rosen B.Ya. E.H. Lenz. – M.: Mysl, 1987. – 139 str.: ilustr., zemljevid, faks.
8. Baumgart K.K. Dela E.H. Lenz in B.S. Jacobi o elektromagnetizmu // Vprašanja zgodovine domače znanosti. Generalna seja Akademije znanosti ZSSR, posvečena zgodovini nacionalne znanosti, 5.–11. januarja 1949. Poročila. – M.; L., 1949. – Str. 184-186.
9. Genin L.E. Lenz Emily Khristianovich // TSB. – 3. izd. – M.: Svet. encikl., 1973. – T. 14. – Str. 335-336.

Avtor je delal v organizacijah

Avtorski materiali

(1804–1865) - znani ruski fizik, oceanograf in popotnik, profesor, doktor filologije, redni član Ruske akademije znanosti, udeleženec drugega obhoda sveta O. E. Kotzebue, raziskovalec Kamčatke.

Rojen 12. februarja 1804 v mestu Dorpat (zdaj Tartu, Estonija) v družini glavnega tajnika mestnega sodnika. Zgodaj sem izgubil očeta.

Najprej je študiral na zasebni šoli, nato na gimnaziji. Zanimale so ga naravoslovje, matematika in jeziki. Leta 1820 se je vpisal na Fakulteto za fiziko in matematiko Univerze v Dorpatu, kjer je študiral fiziko in fizično geografijo pod vodstvom profesorja G. Piperja. Težka finančna situacija, v kateri se je znašla družina po očetovi smrti, je mladeniča prisilila, da se je v tretjem letniku prepisal na Teozofsko fakulteto. E. H. Lenz sam ni maral kariere teologa. In ko mu je profesor G. Piper, ki je razumel njegovo stanje, zagotovil mesto na drugem potovanju okoli sveta O. E. Kotzebueja na ladji "Enterprise", je študent fizike (bodoči slavni ruski znanstvenik) takoj izkoristil to priložnost.

Odprava je zapustila Kronstadt konec julija 1823. Ko je januarja 1824 obkrožil rt Horn, se je Enterprise usmeril proti otočju Tuamotu. Marca 1824 je ladja vrgla sidro ob otoku Tahiti, od koder se je preselila na obale Kamčatke. Po kratkem zadrževanju v Petropavlovsku se je ladja odpravila proti Aljaski, od koder je nadaljevala pot v San Francisco in nato na Havajske otoke. Z otokov se je Enterprise ponovno usmeril proti severu do Aljaske, nato pa proti Marshallovim otokom. Po popisu več skupin atolskih otokov se je sloop julija 1826 vrnil v Rusijo skozi Manilo in Sundsko ožino. Ves čas odprave je E. H. Lenz skupaj z drugimi člani posadke preučeval zračne in morske tokove, sestavo in lastnosti morske vode; izvajal astronomska in geografska opazovanja, naredil natančen popis obal (vključno z vzhodno Kamčatko), preučeval relief, geološko strukturo in značilnosti celinskih voda in tal.

Sodelovanje pri obkroženju sveta v letih 1823–1826, med katerim se je ukvarjal z geofizikalnimi, oceanološkimi in hidrološkimi raziskavami, je postalo prava šola za E. H. Lenza. Emilius Khristianovich se je vrnil v Sankt Peterburg, v bistvu zrel znanstvenik. Rezultate znanstvenih raziskav te ekspedicije je objavil leta 1831 v »Spominih Akademije znanosti«.

Po vrnitvi z odprave je E. H. Lenz zapustil univerzo in nekaj časa živel pri materi v Dorpatu. Nato se je preselil v Sankt Peterburg. Leto kasneje je znanstvenik briljantno zagovarjal svojo doktorsko disertacijo v Heidelbergu na podlagi rezultatov svojih nedavnih oceanoloških raziskav. Leta 1828 je bil Emilius Khristianovich za izjemne rezultate geofizičnih raziskav (delo "O slanosti morske vode in njeni temperaturi v oceanih na površini in v globini"), opravljenih med ekspedicijo, izvoljen za adjunkta St. Peterburška akademija znanosti na oddelku za fiziko. Po navodilih akademije je E. H. Lenz v letih 1829–1830 izvajal geodetske meritve v visokogorju Kavkaza in hidrološke študije v Kaspijskem morju. Leta 1830 je bil izvoljen za izrednega akademika Sanktpeterburške akademije znanosti, leta 1834 pa je postal njen akademik. Leta 1834 je bil Emilius Christianovich tudi član odbora, ki mu je predsedoval admiral Greig za gradnjo observatorija in inšpektor izobraževalnih ustanov in zasebnih penzionov v prestolnici.

Še naprej se vztrajno ukvarja s fizikalnimi raziskavami, E. H. Lenz je več kot 30 let poučeval fiziko in fizično geografijo na različnih vojaških in civilnih visokošolskih ustanovah v Sankt Peterburgu (v letih 1835-1841 - v Mornariškem korpusu, v letih 1848-1861 - na Artilerijska akademija Mikhailovsky, v letih 1851–1859 - na Pedagoškem inštitutu), predaval pa je tudi fiziko velikim knezom Konstantinu, Nikolaju in Mihailu Nikolajeviču ter velikim vojvodinam Olgi in Aleksandri Nikolajevni. Leta 1836 je Emilius Khristianovich vodil oddelek za fiziko in fizično geografijo na univerzi v Sankt Peterburgu. Od leta 1840 je postal dekan fakultete za fiziko in matematiko, leta 1843 pa je bil izvoljen za rektorja peterburške univerze.

Poleg pedagoških dejavnosti je E. H. Lenz vsa ta leta redno hodil na znanstvene odprave. Leta 1837 se je odpravil na izlet v južne stepe, leta 1839 pa na izlet na Elbrus. Znanstvenik je preučeval nihanja gladine Kaspijskega morja, kemične in fizikalne procese, ki se dogajajo v vodah Azovskega in Črnega morja, aktivno pa je delal tudi v Ruskem geografskem društvu, katerega član je bil od dneva ustanovitve. Leta 1840 je E. H. Lenz doktoriral na Univerzi v Helsingforsu.

Huda očesna bolezen je prisilila E. H. Lenza, da je leta 1864 prekinil znanstveno in pedagoško dejavnost ter odšel na zdravljenje v Rim. Tu se je njegovo stanje izboljšalo zaradi prizadevanj zdravnikov, podnebnih sprememb in, kar je najpomembneje, počitka. Začel je videti, začel malo brati in celo poskušal delati. Vendar je bilo izboljšanje kratkotrajno - 29. januarja 1865 je Emilius Christianovich nenadoma umrl in bil pokopan v Rimu na enem od protestantskih pokopališč.

E. H. Lenz je znan po številnih odkritjih na področju fizike. Toda med njegovimi znanstvenimi deli sta posebej znani dve. Leta 1833 je postavil pravilo za določanje smeri elektromotorne sile indukcije (tako imenovani Lenzov zakon), leta 1842 (neodvisno od J. Joula) - zakon toplotnega delovanja električnega toka (znan kot Joule-Lenzov zakon). Poleg tega je bil Emilius Khristianovich skupaj z B. S. Jacobijem prvi, ki je razvil metode za izračun elektromagnetov v električnih strojih.

Viri

Gatsunaev N.K. Geografi in popotniki. - M.: RIPOL CLASSIC, 2001. - 576 str.

Velik Ruska biografska enciklopedija. - Različica 2.0. - M .: BusinessSoft LLC, 2006.

Pripravljeno za objavo na spletni strani
na podlagi navedenih virov,
z dodatkom portreta E. H. Lenza.
november 2007.

Predložitev vašega dobrega dela v bazo znanja je preprosta. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

KHABAROVSK INŠTITUT ZA INFO KOMUNIKACIJE (podružnica) zvezne državne izobraževalne proračunske ustanove višjega strokovnega izobraževanja

"SIBIRSKA DRŽAVNA UNIVERZA ZA TELEKOMUNIKACIJE IN INFORMACIJSKE ZNANOSTI"

LENZ IN NJEGOVI DOSEŽKI

IZVAJA DOVGIJ VADIM

• KRATKA BIOGRAFIJA
• LENTZEV ZAKON
• ODKRITJE LENTZOVEGA ZAKONA
• ZAKON TOPLOTNEGA UČINKA TOKA
• JOULE-LENZEV ZAKON V INTEGRALNIH IN DIFERENCIALNIH OBLIKAH
• DRUGI DOSEŽKI
• LITERATURA

Kratka biografija

Emilius Christianovich Lenz je ruski fizik iz baltskih Nemcev, eden od utemeljiteljev elektrotehnike. Njegovo ime je povezano z odkritjem zakona, ki določa toplotne učinke toka, in zakona, ki določa smer indukcijskega toka.

Najpomembnejši rezultati njegovih raziskav so predstavljeni v vseh učbenikih fizike. Točno:

Zakon indukcije (»Lenzovo pravilo«), po katerem je smer induciranega toka vedno takšna, da posega v delovanje (usmerjeno gibanje), ki ga povzroča (1834).

“Joule-Lenzov zakon”: količina toplote, ki jo ustvari tok v prevodniku, je sorazmerna s kvadratom jakosti toka in upora prevodnika (1842).

Poskusi, ki potrjujejo "Peltierjev fenomen"; če spustimo galvanski tok skozi palice iz bizmuta in antimona, spajkane na koncih in ohlajene na 0 °C, lahko zamrznemo vodo, ki jo vlijemo v luknjo blizu stičišča (1838).

Poskusi polarizacije elektrod (1847) itd.

Lenz je nekaj svojih raziskav opravil skupaj s Parrotom (o stiskanju teles), Saveljevom (o galvanski polarizaciji) in akademikom Borisom Jacobijem (o elektromagnetih).

Po diplomi z odliko leta 1820 na gimnaziji, kjer je E.Kh. Lenz se je začel resno zanimati za naravoslovje in matematiko; vpisal se je na Fakulteto za naravoslovje Univerze v Dorpatu, enega najstarejših znanstvenih središč v Rusiji. Na univerzi, zahvaljujoč prizadevanjem njenega prvega rektorja, profesorja fizike E.I. Parrot je ustvaril eno najboljših fizikalnih učilnic v državi. Parrot je Lenza pritegnil k delu v tej pisarni, kar je v veliki meri določilo prihodnje dejavnosti sposobnega študenta. Leta 1823 je Lenzu na srečo uspelo delati, kar je ljubil.

Lenz je začel samostojno znanstveno dejavnost kot fizik na odpravi okoli sveta na ladji "Enterprise" (1823-1826), v katero je bil vključen na priporočilo univerzitetnih profesorjev. V zelo kratkem času je skupaj z rektorjem E.I. Parrotom je ustvaril edinstvene instrumente za globokomorska oceanografska opazovanja - merilnik globine z vitlom in batometer. Med svojim potovanjem je Emilius Lenz izvajal oceanografska, meteorološka in geofizikalna opazovanja v Atlantiku, Tihem in Indijskem oceanu. Leta 1827 je prejete podatke obdelal in analiziral. Februarja 1828 je Lenz akademiji znanosti predstavil poročilo "Fizična opazovanja med potovanjem okoli sveta pod poveljstvom kapitana Otta von Kotzebueja v letih 1823, 1824, 1825 in 1826." Za to delo, ki je prejelo zelo visoko pohvalo, je bil Lenz maja 1828 izvoljen za adjunkta Akademije za fiziko.

V letih 1829-1830 se je Lenz ukvarjal z geofizikalnimi raziskavami v južnih regijah Rusije. Zaupali so mu magnetna in gravitacijska opazovanja. Julija 1829 je sodeloval pri prvem vzponu na Elbrus in določil višino te gore z barometrično metodo. Z isto metodo je ugotovil, da je gladina Kaspijskega morja nižja od gladine Črnega morja.

Septembra 1829 je Emilius Lenz izvedel gravitacijska in magnetna opazovanja na Nikolaevskem observatoriju po programu, ki ga je sestavil Alexander Humboldt, in malo kasneje - v Dagestanu. V okolici Bakuja je zbiral vzorce nafte in vnetljivih plinov, v tem mestu pa je postavil tudi stopalko za spremljanje gladine Kaspijskega jezera.

Maja 1830 se je Emilius Lenz vrnil v Sankt Peterburg in začel obdelovati zbrano gradivo. Najpomembnejše znanstvene rezultate odprave je objavil v letih 1832 in 1836. Akademija znanosti je zabeležila rezultate opazovanj, zlasti opise naftnih bogastev polotoka Absheron. Marca 1830, še preden se je vrnil v Petrograd, je bil izvoljen za izrednega akademika. Izjemna lastnost Lenza kot znanstvenika je bilo njegovo globoko razumevanje fizičnih procesov in sposobnost odkrivanja njihovih vzorcev. Od leta 1831 do 1836 je študiral elektromagnetizem. V zgodnjih tridesetih letih 19. stoletja sta Ampere in Faraday ustvarila več v bistvu mnemoničnih pravil za določanje smeri induciranega toka (indukcijski tok). Toda glavni rezultat je dosegel Lenz, ki je odkril zakon, ki je določal smer induciranega toka. Zdaj je znano kot Lenzovo pravilo. Lenzovo pravilo je razkrilo glavno pravilnost pojava: inducirani tok ima vedno takšno smer, da njegovo magnetno polje nasprotuje procesom, ki povzročajo indukcijo. 29. novembra 1833 so o tem odkritju poročali Akademiji znanosti. Leta 1834 je bil Lenz izvoljen za rednega akademika fizike.

Leta 1836 je bil Emilius Lenz povabljen na univerzo v Sankt Peterburgu in je vodil oddelek za fiziko in fizično geografijo. Leta 1840 je bil izvoljen za dekana Fakultete za fiziko in matematiko, leta 1863 pa za rektorja univerze. Od sredine tridesetih let je poleg raziskav na področju fizike in fizične geografije Lenz opravljal obsežno pedagoško delo: dolga leta je vodil oddelek za fiziko na Glavnem pedagoškem inštitutu, poučeval v Mornariškem korpusu in na Mihajlovskem. Topniška šola. Leta 1839 je sestavil »Vodnik za fiziko« za ruske gimnazije, ki je doživel enajst izdaj. Lenz je bistveno izboljšal poučevanje telesnih disciplin na univerzi in drugih izobraževalnih ustanovah. Med njegovimi učenci so bili D.I. Mendelejev, K.A. Timirjazev, P.P. Semenov-Tjan-Šanski, F.F. Petruševski, A.S. Saveljev, M.I. Malyzin, D.A. Lachinov, M.P. Avenarius, F.N. Shvedov, N.P. Sluginov.

Leta 1842 je Lenz neodvisno od Jamesa Joula odkril zakon, po katerem je količina toplote, ki se sprosti pri prehodu električnega toka, premo sorazmerna s kvadratom toka, uporom prevodnika in časom. To je bil eden od pomembnih predpogojev za vzpostavitev zakona o ohranitvi in ​​transformaciji energije.

Velik prispevek k teoriji električnih strojev so dale raziskave Lenza skupaj z Jacobijem (1845-47), ki sta dokazala odvisnost ustvarjenega toka od hitrosti vrtenja armature. Odkril je pojav "reakcije armature" in ga ne samo razložil, ampak tudi predlagal praktičen način za zmanjšanje tega pojava s premikanjem krtač iz nevtralne linije stroja. Odkril reverzibilnost električnih strojev. Poleg tega je proučeval odvisnost upora kovin od temperature.

V sodobni električni merilni tehniki se osciloskop pogosto uporablja. Vendar vsi ne vedo, da je Lenz dolgo pred izumom te naprave zasnoval poseben komutator, s pomočjo katerega je najprej posnel fazne krivulje magnetizirajočega toka, ki jih je upodobil v obliki sinusoidov.

Skupaj z akademikom B.S. Jacobi Lenz je izvedel študije zakonov magnetizacije železa, ki so bili pomembni za praktično elektrotehniko, da bi pridobili "globlje razumevanje hitrosti, s katero železo zaznava magnetizem." Dela Lenza in Jacobija "O zakonih elektromagnetov" in "O privlačnosti elektromagnetov" so njihovi sodobniki zelo cenili. Šele po več kot 30 letih so bili objavljeni rezultati raziskave A.G. Stoletov, ki je razvil delo Jacobija in Lenza o magnetizmu in dal natančnejše metode za izračun magnetnih vezij. Razpon Lenzovih znanstvenih zanimanj je bil osupljiv. Eden od izumiteljev na področju elektromedicine je naletel na težave pri povezovanju več pacientov v vzporedna izvorna vezja. Ko je Lenz izvedel za to, je leta 1844 izpeljal formulo za določanje toka v kateri koli od vzporedno povezanih vej, ki vsebujejo vire elektromotornih sil. Upravičeno je predhodnik nemškega znanstvenika G. Kirchhoffa, ki je leta 1847 postavil dva zakona električnih tokokrogov, ki nosita njegovo ime.

Emilius Lenz je dosegel velike dosežke tudi v raziskavah na področju fizične geografije, katere glavna naloga je po njegovem mnenju »natančno ugotoviti, po kakšnih fizikalnih zakonih se pojavi in ​​so se zgodili pojavi, ki jih opazujemo«.

Leta 1845 je na pobudo številnih izjemnih geografov, vključno z admirali F.P. Litke, I.F. Krusenstern, F.P. Wrangel, akademiki K.M. Bera, P.I. Köppen je bilo ustanovljeno Rusko geografsko društvo. 7. oktobra je bil na prvi skupščini rednih članov Akademije znanosti izvoljen njen svet sedmih ljudi, med katerimi je bil tudi Lenz. Emilius Khristianovich je do konca svojega življenja opravljal zelo raznoliko delo v Geografskem društvu.

Leta 1851 je izšlo temeljno delo Emiliusa Lenza "Fizična geografija", ki je bilo nato večkrat ponatisnjeno v Rusiji in tujini. Lenz je preučeval strukturo zemeljske skorje, izvor in gibanje kamnin, ki jo tvorijo, in pokazal, da se nenehno spreminja in da ta proces vpliva na topografijo celin. Opazil je tri pomembne dejavnike, ki povzročajo nenehno spreminjanje zemeljske površine: "vulkanske sile, vpliv voda s pomočjo atmosfere in končno organska bitja." Lenz je prepričljivo pokazal, da so za določitev zakonitosti atmosferskih procesov potrebna dolgoročna meteorološka opazovanja v različnih regijah, ki se izvajajo z natančnimi instrumenti po enotni metodologiji. Odkril je pomembne vzorce dnevnega in letnega nihanja temperature in zračnega tlaka, vetrovno aktivnost, izhlapevanje vode, kondenzacijo vodne pare in nastanek oblakov, električne in optične pojave v ozračju: razložil je izvor modre barve neba , mavrice, krogi okoli Sonca in Lune ter številni redki atmosferski pojavi.

Ruski znanstvenik je ugotovil razlog za rahlo zvišanje temperature vode z globino v območju južno od 51 stopinj južne zemljepisne širine in opozoril, da bi se morala podobna inverzija te značilnosti zgoditi tudi v Arktičnem oceanu. Tako je predvideval izjemno odkritje F. Nansena, ki je med ekspedicijo v letih 1893-1896 odkril tople atlantske vode v globokih plasteh arktičnega bazena. Emilius Lenz je ugotovil, da se slanost vode malo spreminja z globino, v zgornji plasti pa se zmanjšuje z zemljepisno širino. Vendar pa največjo slanost opazimo ne v ekvatorialnem območju, temveč na območjih blizu tropov zaradi močnega izhlapevanja na teh območjih. Gostota vode narašča z zemljepisno širino in globino. Glavni razlog za to spremembo je znižanje temperature vode v teh smereh.

Emilius Lenz je prišel do zaključka, da bi moralo zaradi povečanja gostote vode z zemljepisno širino v Svetovnem oceanu, skupaj s tokovi, ki jih povzroča veter in naklon gladine, priti do splošnega in nič manj močnega gibanja površinske vode iz tropskega območja v visoko zemljepisne širine in gibanje globoke vode iz teh območij v tropski pas. To kroženje, katerega obstoj so potrdila vsa nadaljnja opazovanja, je eden najpomembnejših razlogov za izmenjavo vode med nizkimi in visokimi zemljepisnimi širinami. Zlasti določa tok hladnih voda iz južnih in tudi iz Arktičnega oceana v globoke plasti zmernih in nizkih zemljepisnih širin. Lenz je dal dragocena metodološka navodila za določanje tokovnih hitrosti z uporabo navigacijske metode; prvi je izrazil idejo, da so orbite delcev v vetrovnih kopelih elipse. Zelo pomembno za razvoj znanosti o Zemlji je Lenzovo stališče, po katerem je glavni vzrok procesov v ozračju sončno sevanje.

Raziskave, ki jih je začel Lenz, je kasneje nadaljeval A.P. Voenkov, M.P. Milanković in drugi znanstveniki. Zavzemajo eno osrednjih mest v sodobni klimatologiji.

Emilius Lenz je ugotovil, da največji del sončnega sevanja absorbira Svetovni ocean. Ta energija se porabi predvsem za izhlapevanje vode, kar povzroči njeno kroženje v epigeosferi. Zato imajo oceani, ogromni rezervoarji toplote in vlage, velikansko vlogo pri oblikovanju podnebja na Zemlji. Lenz je pokazal pomen proučevanja procesov v Svetovnem oceanu v medsebojni povezavi s procesi v drugih delih epigeosfere. Skupaj z ameriškim znanstvenikom M.F. Maury, je bil utemeljitelj doktrine interakcije oceana z atmosfero.

Lenzova knjiga je imela zelo pomembno vlogo pri razvoju znanosti o zemlji in pri uveljavljanju materialističnega pogleda na naravo. Takoj po izidu je prejela visoko oceno v revijah Sovremennik in Otečestvennye zapiski. Izjemni geografi S.O. Makarov, M.A. Rykachev, Yu.M. Shokalsky, L.S. Berg in drugi so večkrat opozorili na natančnost oceanografskih opazovanj, zanesljivost in velik pomen znanstvenih rezultatov, ki jih je pridobil Lenz.

"Lenzova opažanja niso prva samo kronološko, ampak tudi prva kvalitativno, in jih postavljam nad svoja opažanja in nad opazovanja Challengerja," je zapisal admiral Makarov. "Tako so dela Kotzebueja in Lenza," je opozoril Yu.M. Shokalsky, "predstavljajo v mnogih pogledih ne le pomemben prispevek k znanosti, ampak tudi pravi začetek natančnih opazovanj v oceanografiji, na kar sta lahko ponosni ruska flota in ruska znanost."

Lenzov zakon

Lenzov toplotni polarizacijski zakon

Odkritja na področju elektromagnetizma v 19. stoletju so imela temeljno vlogo pri razvoju sodobnih komunikacij. znanstveniki iz različnih držav - M. Faraday, D.K. Maxwell, G. Hertz.

Po Faradayevem odkritju so številni pojavi, povezani z elektromagnetno indukcijo, ostali nejasni. Ni bilo natančnih instrumentov in metod za merjenje električnih in magnetnih veličin, zlasti induciranega toka. Ni bilo zakona o smeri teh tokov in kvantitativne značilnosti pojava elektromagnetne indukcije niso bile določene.

Te in druge zapletene fizikalne probleme je uspešno rešil izjemen ruski fizik, peterburški akademik E.Kh. Lenz.

Ime E.H. Lenz, pa tudi imena izjemnih znanstvenikov M. Faraday, A.M. Ampera, G.S. Oma je znana vsakemu izobraženemu človeku iz šole. Lenzu so temeljne raziskave na področju fizike in elektromagnetizma prinesle svetovno slavo. Upravičeno velja za enega od utemeljiteljev nauka o električnih in magnetnih pojavih.

Odkritje Lenzovega zakona

Kljub temu, da so bile Lenzove prve znanstvene raziskave predvsem na področju geofizike, so bila njegova najodmevnejša odkritja povezana s proučevanjem elektromagnetnih pojavov. Posebno zanimanje za te pojave je očitno razloženo z opazno okrepitvijo znanstvenih raziskav na področju elektromagnetizma, povezanih z odkritjem elektrodinamičnih pojavov in odkritjem najpomembnejših Amperovih in Ohmovih zakonov. Ker je bil Lenz izreden eksperimentator, si ni mogel kaj, da ne bi bil prepričan o veljavnosti odprtih zakonov, še posebej, ker ni bilo natančnih instrumentov in metod za merjenje električnih in magnetnih veličin, prav tako ni bilo splošno sprejetih merskih enot in standardov in celo O Ohmovem zakonu so dvomili številni fiziki.

Lenz je imel precej izkušenj pri delu s Coulombovimi torzijskimi tehtnicami, ki so bile uporabljene v poskusih, že novembra 1832 potrdil veljavnost Ohmovega zakona, kar je prispevalo k priznanju tega zakona s strani fizikov v različnih državah. Lenzov prvi večji izum je bil razvoj balistične merilne metode za preučevanje zakonov indukcije. Ko je leta 1832 izvedel za Faradayjevo odkritje pojava elektromagnetne indukcije, je Lenz začel s poskusi za določitev kvantitativnih zakonov indukcije. Verjel je, da "sila trenutnega indukcijskega toka" deluje kot udarec, moč tega udarca pa je mogoče izmeriti s hitrostjo, ki jo sporoča množilna igla - edini indikator električnega toka v tistem času.

Lenzova namestitvena shema je bila naslednja. Trajni magnet M je bil nameščen na mizo z armaturo A, ki ima navitje, električno povezano z množilnikom B. Odčitke množitelja je bilo mogoče opazovati skozi optično cev T z uporabo ogledala C.

Lenzova balistična merilna metoda je osnova sodobnega balističnega galvanometra, naprave za merjenje izmeničnih tokov - Weber elektrodinamometer, ki je Lenzu omogočil številna pomembna odkritja že v 30. letih.

Kot rezultat temeljite analize poskusov je Lenz naredil številne posplošitve in sklepe, ki so kasneje prejeli splošno priznanje in nadaljnji razvoj, zlasti v delih Maxwella.

Ugotovil je, da je pojav induciranega toka odvisen od hitrosti "odtrganja" tuljave od magneta; da je elektromotorna sila, vzbujena v tuljavi, sorazmerna številu ovojev in enaka vsoti elektromotornih sil, vzbujenih v vsakem ovoju; Poleg tega ni odvisno od materiala in premera navitja armature. Vzorci, ki jih je prvi vzpostavil Lenz, so bile pomembne kvantitativne značilnosti pojava elektromagnetne indukcije. Svoje ugotovitve je prvi uporabil v praktične namene: izpeljal je formulo za izračun navitja elektromagnetnega generatorja.

Upoštevajte, da si založnik takrat znane revije "Poggendorff's Annalen" ni upal objaviti tako nenavadnih in drznih Lenzovih zaključkov; objavljeni so bili v spominih Akademije znanosti (1833).

Toda Lenzovo najbolj izjemno odkritje je bil zakon o smeri induciranega toka, ki nosi njegovo ime (namreč »zakon« in ne »pravilo«, kot se včasih imenuje).

Po odkritju M. Faradayja o pojavu elektromagnetne indukcije so on in številni drugi znanstveniki predlagali mnemotehnična in precej zapletena "pravila", ki v določenih primerih omogočajo določitev smeri induciranega toka.

Potem ko je skrbno preučil vse delo na tem področju, je Lenz leta 1832 izvedel številne izvirne poskuse, novembra 1833 pa je na Akademiji znanosti podal poročilo "O določanju smeri galvanskih tokov, vzbujenih z elektrodinamično indukcijo." "Če se kovinski prevodnik giblje v bližini električnega toka ali magneta, se v njem vzbuja galvanski tok v takšni smeri, da lahko povzroči, če prevodnik miruje, njegovo gibanje v nasprotni smeri."

V tem delu je Lenz zapisal: »Po branju Faradayevega članka sem prišel na idejo, da je mogoče vse poskuse o elektrodinamični indukciji zlahka reducirati na zakone elektrodinamičnih gibanj, tako da če se ti slednji štejejo za znane, potem bodo tudi prvi odločen; Ta moja zamisel je bila upravičena v številnih poskusih.

Lenzova zasluga ni samo v tem, da je oblikoval splošni zakon o smeri induciranega toka, ampak je tudi – nič manj pomembno – prepričljivo dokazal veljavnost zakona o ohranitvi in ​​transformaciji energije med medsebojnimi transformacijami mehanske in elektromagnetne energije. . (Izraz "energija" je leta 1853 prvič uvedel angleški znanstvenik Rankine.)

Če namreč magnet ali prevodnik s tokom premaknemo pod vplivom zunanje sile blizu zaprtega vodnika, se kinetična energija premikanja magneta ali prevodnika s tokom pretvori v elektromagnetno energijo indukcijskega toka.

In kar je najpomembneje: po Lenzovem zakonu je smer induciranega toka takšna, da sila, ki jo povzroča, moti gibanje, ki ga je povzročilo, tj. v prisotnosti magneta ali prevodnika s tokom je potrebna večja poraba energije kot v njihovi odsotnosti. In ta del mehanske energije se spremeni v elektromagnetno energijo induciranega toka.

Lenzov zakon je nastal osem let pred objavo prvega dela nemškega znanstvenika R. Mayerja, ki velja za enega od utemeljiteljev zakona o ohranitvi in ​​transformaciji energije. Zato si Lenz zasluži zasluge za postavitev temeljev tega temeljnega zakona narave. Leta 1845 je nemški fizik F. Neumann prvi matematično oblikoval teorijo indukcije in predlagal izraz za elektromotorno silo indukcije, s čimer je potrdil Lenzov zakon.

V zgodovini znanosti in tehnologije ni zelo pogosto primerov, ko enemu znanstveniku uspe izvesti ne le temeljne teoretične raziskave, ampak tudi navesti načine njihove praktične uporabe.

Takšen znanstvenik je bil E.Kh. Lenz. Na podlagi odprtega zakona je prvi oblikoval načelo reverzibilnosti električnih strojev (1833), leta 1838 pa ga je eksperimentalno potrdil s pomočjo generatorja, ki ga je spremenil v motor.

Šele četrt stoletja pozneje je to odkritje Lenza dobilo praktično uporabo in je bilo ena od prelomnic v razvoju elektrotehnike in elektromehanike. Upoštevajte, da nekateri viri napačno navajajo, da je Lenz vzpostavil reverzibilnost električnih strojev, ko je delal skupaj z B.S. Jakobi. To je bilo storjeno štiri leta preden je Jacobi prispel v Sankt Peterburg.

Izjemni dosežki E.Kh. Lenzovo delo na področju geofizike in elektrodinamike je prejelo univerzalno priznanje in visoko pohvalo Akademije znanosti: septembra 1834 je bil izvoljen za enega rednih akademikov fizike.

Lenzova dela, objavljena v domačih in tujih publikacijah, so bila znana med fiziki po vsem svetu. B.S. jih dobro pozna. Jacobi, ki je še pred prihodom v Rusijo izdelal izvirni model elektromotorja.

Na predlog Lenza in drugih ruskih znanstvenikov B.S. Jacobi je prejel vladno povabilo v Sankt Peterburg, da bi nadaljeval raziskave na področju elektromagnetizma in praktične uporabe elektromotorja, ki ga je izumil. Lenz je pomagal objaviti poročilo o Jacobijevem delu v Proceedings of the Academy of Sciences.

Zakon toplotnega delovanja toka

Ko električni tok teče skozi kovinski prevodnik, elektroni trčijo bodisi z nevtralnimi molekulami bodisi z molekulami, ki so izgubile elektrone. Tako gibajoči se elektron bodisi postane del molekule, ki je izgubila svoj elektron, in tvori nevtralno molekulo, ali pa izbije elektron iz nevtralne molekule, pri čemer porabi lastno kinetično energijo in tvori nov pozitivni ion. Med trkom molekul prevodnika z elektroni se porablja energija, ki se pretvori v toploto. Vsako gibanje, ki zahteva premagovanje upora, zahteva določeno količino energije. Torej, na primer, da bi premaknili katero koli telo, morate premagati torni upor in delo, ki se porabi za to dejanje, se pretvori v toploto. Pravzaprav lahko električni upor prevodnika primerjamo s tornim uporom, saj ima enako vlogo. Tako mora vir toka za prevajanje toka skozi prevodnik porabiti nekaj energije, ki se spremeni v toploto. Ta prehod električne energije v toploto se odraža v zakonu toplotnega delovanja toka, imenovanem Joule-Lenzov zakon.

Že v letih 1832-1833. Lenz je opazil, da se pri segrevanju kovinskih vodnikov njihova prevodnost bistveno spremeni. To je zapletlo izračun električnih tokokrogov. Količinskega razmerja med tokom in toploto, ki jo ustvarja, ni bilo mogoče določiti, saj ni bilo niti natančnih instrumentov za merjenje toka, niti vira stalne elektromotorne sile niti zanesljive metode za merjenje upora. Lenz je uporabil lastne ali izboljšane merilne instrumente in njegovo "vezje je bilo sestavljeno v skladu z najnovejšo tehnologijo tistega časa."

Lenz je predlagal "svoje" enote za tok in napetost. Zasnoval je tudi napravo-posodo za merjenje količine toplote, ki nastane v žici. V posodo so vlili razredčen alkohol, ki ima bistveno nižjo električno prevodnost kot voda, uporabljena v Joulovih poskusih. Skozi platinasto žico je šel tok. Znanstvenik je izvedel veliko serijo poskusov, v katerih je bil izmerjen čas, potreben za segrevanje tekočine za 10 °C.

Joule je objavil podoben zakon, ki ga je odkril leta 1841. Lenzova reakcija je bila znanstveno pravilna. Poudaril je, da čeprav njegovi rezultati "na splošno sovpadajo z rezultati Joula, so brez teh razumnih ugovorov, ki jih povzroča Jouleovo delo." Joule je izvedel bistveno manj meritev in uporabil instrument, ki je dajal številne napake. Zato se je zakon o toplotnem učinku toka zaradi izjemne natančnosti in temeljitosti Lenzovih meritev vpisal v zgodovino znanosti pod imenom "Joule-Lenzov zakon".

Tako ali drugače sta oba znanstvenika proučevala pojav segrevanja vodnikov z električnim tokom; eksperimentalno sta ugotovila naslednji vzorec: količina toplote, ki se sprošča v prevodniku s tokom, je premo sorazmerna z uporom vodnika, kvadratom moč toka in čas, ki je potreben, da tok preide.

Kasneje so dodatne raziskave pokazale, da ta trditev velja za vse prevodnike: tekoče, trdne in celo plinaste. V zvezi s tem je odprti vzorec postal zakon.

Torej, poglejmo sam Joule-Lenzov zakon in njegovo formulo, ki je videti takole:

Joule-Lenzov zakon

Kjer je: Q količina toplote, ki jo ustvari tok (J); I je jakost toka, ki teče skozi vodnik (A); R je upor, ki ga zagotavlja prevodnik (Ohm); t - čas, porabljen za prehajanje toka (s)

Potrditev Joule-Lenzovega zakona.

Zdaj pa si podrobneje oglejmo namestitveni diagram, s pomočjo katerega lahko Joule-Lenzov zakon potrdimo v praksi; prikazan je na sliki na levi.

Odpornost prevodnika se izračuna po formuli:

V formuli napetost U delimo s tokom I. Termometer meri porast temperature vode v poskusni posodi. Uporaba formul:

Izračuna se količina toplote, ki naj se ujema z rezultati poskusa.

Upoštevajte tudi, da Joule-Lenzov zakon ni potrjen samo z eksperimentom, ampak je tudi izpeljan teoretično, kot je storjeno spodaj:

Upoštevajte, da je dobljena formula zelo podobna matematični formuli Joule-Lenzovega zakona, vendar na njeni levi strani ni količina toplote, ampak delo, ki ga opravi tok A. Ali nam to daje pravico domnevati, da sta ti količini enaki? Za to bomo uporabili prvi zakon termodinamike in iz njega izrazili delo:

In to pomeni.

Kjer je: Q količina toplote, ki jo je oddal prevodnik (kot je označeno z znakom »-« spredaj); DU - sprememba notranje energije določenega prevodnika, ki ga segreva tok; A je delo, opravljeno na vodniku.

Čeprav sam prevodnik ostane negiben, se v njem neprestano premikajo elektroni, ki trčijo ob ione v kristalni mreži prevodnika in jim prenesejo del kinetične energije. In da bi dobili stabilen rezultat, tok elektronov ne bi smel oslabiti, za to sile električnega polja, ki ustvarja vir električne energije, nenehno delujejo na njih. Zato A ni nič drugega kot delo sil električnega polja za premikanje elektronov znotraj prevodnika.

Joule-Lenzov zakon v integralni in diferencialni obliki

Zdaj bomo podrobneje razpravljali o vrednosti DU (ki predstavlja spremembo notranje energije v izračunih) glede na prevodnik, skozi katerega začne teči tok.

Postopoma se bo izbrani vodnik segreval, kar pomeni, da se bo njegova notranja energija povečala. Ko se segreje, se bo razlika med temperaturo prevodnika in okolice povečala. Po Newtonovem zakonu se bo povečala tudi moč prenosa toplote prevodnika. Tako se čez nekaj časa temperatura prevodnika, ko doseže določeno vrednost, preneha povečevati. V tem trenutku bo vrednost DU enaka nič in notranja energija prevodnika se ne bo več spreminjala.

Potem bo za to stanje prvi zakon termodinamike izgledal takole:

To pomeni, da se delo, ki ga opravi tok, v celoti pretvori v toploto, ko se notranja energija prevodnika ne spremeni. S tem sklepom lahko zapišemo vse tri obravnavane formule za izračun dela toka v nekoliko drugačni obliki:

Joule-Lenzov zakon v diferencialni obliki izgleda popolnoma drugače; upoštevali bomo le splošno različico, brez dodatnih izpeljav in izračunov, ki izgleda takole:

Joule-Lenzov zakon v diferencialni obliki

Kjer je: w proizvedena toplotna moč na enoto prostornine; j-gostota električnega toka; E-električna poljska jakost; -prevodnost izbranega medija.

Joule-Lenzov zakon v integralni obliki izgleda takole:

Kje je moč toka, R je upor, dt je časovno obdobje od t 1 do t 2

Tako na splošno izgleda Joule-Lenzov zakon ter njegove integralne in diferencialne oblike. Če pa se izvedejo nadaljnji izračuni, lahko zakon sprejme drugačne oblike.

Drugi dosežki

Lenzova spretnost kot briljantnega eksperimentatorja se je izkazala tudi pri prepričljivem preverjanju veljavnosti poskusov francoskega fizika Peltierja, ki je leta 1834 odkril nov pojav, pozneje imenovan »Peltierjev učinek«. Če električni tok teče skozi stičišče dveh različnih kovin, se toplota bodisi sprosti ali absorbira na stičišču, odvisno od smeri toka. Lenz je z lastnimi poskusi potrdil Peltierjeve zaključke. S prehodom toka skozi stičišče bizmuta in antimona je zamrznil vodo, ki obdaja stičišče.

Lenzove raziskave so vplivale tudi na elektrokemijske pojave: preučeval je zlasti polarizacijo elektrod. Uspelo mu je ugotoviti odvisnost polarizacijske emf od materiala elektrod in tekočine v stiku z njimi.

LITERATURA

Rzhonsnitsky B.N. Izjemen ruski znanstvenik. (150. obletnica rojstva fizika E. H. Lenza). - Večerni Leningrad. 24. februar 1954

Rzhonsnitsky B. N. Izjemen ruski oceanograf (ob 150-letnici E. H. Lenza). -- Vodni promet. 25. februar 1954

Rzhonsnitsky B. N. Akademik E. H. Lenz in fizična geografija. - Novice Akademije znanosti ZSSR. št. 2. 1954. Str. 61

Rzhonsnitsky B. N. Emilius Christianovich Lenz. - M.: Mysl, 1987. (Čudoviti geografi in popotniki).

Khramov Yu. Lenz Emilius Khristianovich // Fiziki: Biografski priročnik / Ed. A. I. Akhiezer. -- Ed. 2., rev. in dodatno - M.: Nauka, 1983. - Str. 161. - 400 str. -- 200.000 izvodov. (v prevodu)

Rzhonsnitsky B. N. Emilius Christianovich Lenz. (1804--1865). -- M.-L.: 1952. (z

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Vzroki električnega toka. Ohmov zakon za neenoten odsek vezja. Ohmov zakon v diferencialni obliki. Delo in moč. Joule-Lenzov zakon. Gostota toka, enačba kontinuitete. Učinkovitost tokovnega vira. Porazdelitev napetosti in potenciala.

predstavitev, dodana 13.02.2016


Pomen dejavnosti E. Lenza pri razvoju nauka o elektriki. Lenzov dodatek k zakonu elektromagnetne indukcije, ki je osnova sodobne elektrotehnike. Najpomembnejši rezultati Lenzovih raziskav, ki so predstavljeni v vseh učbenikih fizike.

predstavitev, dodana 01.06.2012


Tok in gostota prevodnega toka. Ohmov zakon v diferencialni obliki. Električno polje tretje osebe. Kirchhoffovi zakoni v diferencialni obliki. Laplaceova enačba za električno polje v prevodnem mediju. Diferencialna oblika Joule-Lenzovega zakona.

predstavitev, dodana 13.08.2013


Pojem električnega toka, izbira njegove smeri, delovanja in jakosti. Gibanje delcev v prevodniku, njegove lastnosti. Električna vezja in vrste povezav. Joule-Lenzov zakon o količini toplote, ki jo sprosti prevodnik, Ohmov zakon o jakosti toka v odseku vezja.

predstavitev, dodana 15.05.2009


Pojav elektrifikacije teles in zakon o ohranitvi naboja, interakcija naelektrenih teles in Coulombov zakon, električni tok in Ohmov zakon, toplotni učinek električnega toka in Lenz-Joulov zakon. Električno vezje in njegovi elementi. Rozrakhunkov diagram električnega vložka.

predavanje, dodano 25.02.2011


Prevodniki in izolatorji. Umijte si usta. Joule-Lenzov zakon v integralni obliki. Nosilci vodnikov, napetost strune, Ohmovi zakoni za kole, heterogene kole in zaprte kole. Ohmov in Joule-Lenzov zakon v diferencialni obliki.

priročnik za usposabljanje, dodan 06.04.2009


Osnovne količine električnega toka in principi njegovega merjenja: Ohmov zakon, Joule-Lenz, elektromagnetna indukcija. Električna vezja in oblike njihove konstrukcije: zaporedne in vzporedne povezave v vezju, induktor in kondenzator.

povzetek, dodan 23.03.2012


Toplotni učinek električnega toka. Bistvo zakona Joule-Lenz. Koncept rastlinjaka in rastlinjaka. Učinkovitost uporabe ventilatorskih grelnikov in kabelskega ogrevanja zemlje v rastlinjaku. Toplotni učinki električnega toka pri načrtovanju inkubatorjev.

predstavitev, dodana 26.11.2013


Pojem izmenjave toplote kot fizikalnega procesa prenosa toplotne energije od toplejšega telesa do hladnejšega neposredno ali preko ločevalne (telesne ali srednje) pregrade iz poljubnega materiala. Prvi zakon termodinamike. Joule-Lenzov zakon.

predstavitev, dodana 10.9.2014


Količine, ki označujejo sinusni tok. Trenutna vrednost količine. Območje frekvenc, ki se v praksi uporablja za sinusne tokove in napetosti. Pojav elektromagnetne indukcije. Joule-Lenzov zakon, Eulerjeva formula. Moduli kompleksnih števil.

Emilius Christianovich Lenz (1804-1865)

Emilius Christianovich Lenz je imel zelo pomembno vlogo pri razvoju nauka o elektriki. Bistveno je dopolnil zakone elektromagnetne indukcije, ki so bili osnova sodobne elektrotehnike. Leto po njihovi objavi je E. H. Lenz postavil zakon, ki nedvoumno določa smer induciranih tokov v vseh možnih primerih, opozoril na tesno povezavo med magnetno-električnimi in elektromagnetnimi pojavi ter preučeval pogoje, pod katerimi jakost katerega koli induciranega toka odvisno. Vse to je naredil in predstavil E. H. Lenz z največjo jasnostjo in preprostostjo v času, ko so bile predstave večine fizikov o "galvanskem toku" in njegovem odnosu do "električnih pojavov" še vedno zelo zmedene in protislovne. Slavni ruski elektrotehnik in popularizator je leta 1895 ocenil pomen dela E.H. Lenza na področju študija elektrike: »Poskusi teh dveh fizikov nakazujejo nehote razkril fenomen indukcije in hkrati Medtem ko sta Amperejevi in ​​Webrovi teoriji nadomeščeni z novimi, bodo resnični poskusi Faradayja in Lenza ostali za vedno."

Emilius Christianovich Lenz se je rodil 12. februarja 1804 v mestu Yuryev (zdaj Tartu) v Estoniji. Izobrazbo je dobil v domačem kraju in študiral na Univerzi Jurjev, najprej teologijo (teologijo) in filologijo, nato pa naravoslovje. Še preden je končal univerzitetni študij, je bil E. H. Lenz zaradi svojih izjemnih sposobnosti povabljen, da kot fizik sodeluje pri Kotzebuejevem obkroženju sveta. Potovanje je trajalo od leta 1823 do 1826. Delo na odpravi je vnaprej določilo smer znanstvene dejavnosti E. H. Lenza za naslednja leta. Do približno leta 1830 se je ukvarjal z vprašanji fizične geografije in postal splošno znan na tem področju. V tem času se je udeležil ekspedicije na Kavkaz v okolici Elbrusa, leta 1829 je odpotoval v Nikolaev, da bi sodeloval pri opazovanjih nihanja nihala na tej točki na zemeljski obli, nekaj časa pa je preživel tudi v Bakuju, na obale Kaspijskega jezera, kjer je izvajal hidrološka opazovanja. Leta 1828 je bil E. H. Lenz izvoljen za adjunkta Sanktpeterburške akademije znanosti in tam poročal o svojih prvih spominih »O slanosti morske vode in njeni temperaturi v oceanih na površju in v globinah«. V teh spominih je E. H. Lenz povzel delo, ki ga je opravil med svojim obkroženjem. Leta 1830 je bil E. H. Lenz izvoljen za izrednega, štiri leta pozneje - leta 1834 - za rednega akademika. Od leta 1830 je bil pod njegovim vodstvom dobro opremljen kabinet za fiziko, ki ga je sestavil njegov predhodnik na akademiji V. V. Petrov. Konec leta 1835 ali v samem začetku leta 1836 je bil Emilius Khristianovich povabljen kot profesor fizike in fizične geografije na univerzo v Sankt Peterburgu. Na univerzi se je trudil tudi pospravljati in dopolnjevati kabinet za fiziko. V tistih časih je bila razširjena navada predavanja po kakšnem tujem učbeniku z manjšimi dodatki, kar je bilo neposredno napovedano v učnem načrtu. Lenz je predaval »iz lastnih zapiskov«. Ta vrstni red se nam zdaj zdi naraven in nujen, a v tistih časih je bila taka lektura velika zasluga in velika predavateljeva prednost. Predavanja E. H. Lenza je odlikovala stroga, kritična in sistematična predstavitev, vedno pa so jih spremljali poskusi, na katere se je vnaprej pripravljal in zato vedno uspešni. Na splošno je E. H. Lenz eksperimentu pripisoval zelo velik pomen in, medtem ko fizikalna učilnica na univerzi še ni bila dovolj opremljena, je študentom dovolil študij v fizikalni učilnici Akademije znanosti in celo dovolil na lastno osebno odgovornost , vzeti opremo za izvajanje poskusov na dom . E. H. Lenz je bil vrsto let dekan Fakultete za fiziko in matematiko. Po potrditvi univerzitetne listine leta 1863 je bil izvoljen za rektorja univerze, vendar mu na tem položaju ni bilo treba dolgo ostati. Avgusta 1864 je dobil dopust v tujini zaradi zdravljenja kronične očesne bolezni. 10. februarja 1865 je Emilius Christianovich Lenz nenadoma umrl v Rimu.

Podpredsednik Akademije znanosti V. L. Bunyakovsky je 21. februarja 1865 govoril na skupnem sestanku oddelkov za fiziko, matematiko in filologijo Akademije, potem ko je prejel novico o Lenzovi smrti: »... Vsi smo v njem nenehno videli zgled neposrednosti, nepristranskosti in resnicoljubnosti Vsi, ki so poznali Emilija Kristianoviča, poznajo njegovo neodvisnost mnenj in dejanj od vseh zunanjih vplivov in odnosov, ki se jim je tako težko upreti ... Obdarjen z bistrim in pronicljivim umom je pogosto razreševal dvome, na katere je naletel, ko razpravljali o kakršnih koli občutljivih ali težkih vprašanjih. Akademija je zelo pogosto imenovala Emilija Kristianoviča za člana komisij o temah, ki so zahtevale posebne izkušnje in inteligenco ... Mladim, ki so se ukvarjali z znanostjo, je vedno pripravljen nuditi pomoč in pomoč ...« Bunyakovsky se spominja tudi pogovorov z Lenzem, »ki jih je tako poučno znal navdihniti s svojimi svetlimi pogledi na različna vprašanja življenja in znanosti«.

Da bi cenili vse, kar je E. H. Lenz naredil na področju elektromagnetizma, si je treba bolj celovito predstavljati stanje in poglede, ki so bili takrat razširjeni v doktrini "električnih" in "galvanskih" pojavov.

Fiziki so se po eni strani ukvarjali z električnimi naboji, pridobljenimi s trenjem, s procesi porazdelitve teh nabojev po površini prevodnikov, s polnjenjem in praznjenjem kondenzatorjev - z eno besedo, z vsemi tistimi pojavi, ki so jih takrat imenovali električni in ki jih še vedno ne imenujemo povsem pravilno kot področje elektrostatike. Po drugi strani pa so poznali pojave električnega toka, katerega viri so bili različni galvanski elementi. Ti pojavi so bili imenovani "galvanski". Le zelo malo fizikov je bilo nagnjenih k prepričanju, da gre pri "elektriki" in "galvanizmu" za iste naravne pojave. To je bil čas, ko so v fiziki prevladovale ideje o »breztežnostnih tekočinah«: kaloričnih, svetlečih tekočinah ipd., katerih prisotnost in njihov prehod iz enega telesa v drugega je hotel razložiti vse fizikalne pojave. Pojavi elektrike in galvanizma so imeli med seboj temeljne razlike, ki so bile, kot zdaj vemo, posledica velike "potencialne razlike" in majhnih "količin elektrike" v primeru električnih pojavov in, nasprotno, majhne potencialne razlike (majhna »napetost«) in velik pretok skozi vodnik električnih nabojev (»visok tok«) v primeru galvanskih pojavov. Fiziki tistega časa si poleg obstoja velikega števila različnih nepomembnih tekočin ali tekočin ni bilo težko predstavljati obstoja še dveh različnih tekočin - "električne" in "galvanske". Takrat se je zdelo trdno ugotovljeno, da ima sevanje različnih svetlobnih virov različne učinke: pri nekaterih virih prevladujejo tako imenovani »kemični« (ultravijolični) žarki, pri drugih »toplotni« (infrardeči) , pri drugih pa sami svetlobni žarki, vidni očesu. Po analogiji se je zdelo naravno, da lahko različni viri električnega toka, vključno z galvanskimi členi, proizvajajo tokove različnih lastnosti. Zato sploh ni bilo očitno, da bi za tokove, dobljene s Faradayevo indukcijo, veljali isti zakoni kot za tokove iz galvanskih členov. Potrditev nasprotnega sklepa je bila najdena v številnih nepravilno izvedenih ali napačno interpretiranih poskusih. Tako sekundarno inducirani izmenični tokovi niso mogli dati stalnega odklona magnetni igli, jih ni bilo mogoče uporabiti za pridobitev pojava elektrolize v čisti obliki itd. Univerzalne narave Ohmovega zakona niso razumeli, zaradi česar je bil ta zakon omejen le na vsak posamezen primer določenega električnega tokokroga pomeni. Ob tako široki razširjenosti zmotnih pogledov se je zdelo globoko posploševanje in iskanje splošnih zakonitosti pojavov električnega toka težko in drzno opravilo. Treba je bilo ne samo vzpostaviti splošne principe z genialno indukcijo, ki temelji na izredno jasnem razumevanju vseh posameznih dejstev, temveč tudi najprej, zelo strogo in kritično, z miselnim pogledom zajeti ves »dejanski material«. Treba je bilo razumeti napake številnih eksperimentatorjev in se ne samo prežeti z idejo o enotni naravi in ​​enotnih zakonih električnega toka, ampak to enotnost tudi eksperimentalno potrditi. Velika zasluga E. H. Lenza je, da je kljub nasprotujočim si eksperimentalnim podatkom trdno verjel v enotno naravo električnega toka, ne glede na izvor slednjega; v tem, da je z brezhibno izvedenimi poskusi pokazal, da jakost induciranega toka določajo kvantitativno popolnoma enaki pogoji in isti Ohmov zakon kot jakost kateregakoli drugega toka. Takoj po tem, ko je M. Faraday objavil spomine, ki opisujejo pojav indukcije električnih tokov, je E. H. Lenz začel s poskusi, ki so ga pripeljali do naslednjih zaključkov: jakost induciranega toka je določena z elektromotorno silo, ki nastane v sekundarnem tokokrogu, in uporom to vezje; inducirana elektromotorna sila je sorazmerna s številom ovojev sekundarnega navitja in ni odvisna niti od polmera ovojev, niti od prečnega prereza prevodnika niti od snovi slednjega.

"Ti rezultati Lenza," pravi V. K. Lebedinsky v članku, napisanem pred 50 leti, "se ne imenujejo več zakoni; vendar so bili nekoč prvi korak v analizi čudeža indukcija pojavov«. V kolikšni meri so bili ti absolutno pravilni zaključki v nasprotju s splošno razširjenimi pogledi, je razvidno iz dejstva, da se izdajatelj revije "Annals of Physics and Chemistry" - slavni fizik Poggendorf - ni takoj odločil za objavo v svoji reviji. Čeprav je te rezultate dobil E. H. Lenz leta 1832, so se njegovi spomini pojavili v Analih šele leta 1835 – le leto dni po njegovem naslednjem članku, o katerem je poročal Akademiji znanosti 29. novembra 1833 in je vseboval razlago in eksperimentalno utemeljitev splošnega zakona indukcije, ki se zdaj imenuje "Lenzovo pravilo". V tem članku E. H. Lenz pravi, da Faraday za vsak posebej obravnavan primer indukcije daje posebna navodila za določanje smeri induciranega toka. Teh navodil ni mogoče posploševati, poleg tega nekateri primeri indukcije tokov ostajajo nepredvideni. »Takoj po branju Faradayjevih spominov se mi je zdelo, da je mogoče vse primere induciranih tokov na zelo preprost način zreducirati na zakone elektrodinamičnih gibanj,« pravi E. H. Lenz in izraža naslednje, povsem splošno in primerno za vse primere indukcije električnih tokov, izjava:

»Če se kovinski prevodnik giblje v bližini galvanskega toka ali blizu magneta, se v njem vzbuja galvanski tok v taki smeri, da bi povzročila gibanje žice v mirovanju v smeri, ki je neposredno nasprotna smeri gibanja, ki je naložena žico od zunaj, ob predpostavki, da se žica v mirovanju lahko giblje samo v smeri tega zadnjega gibanja ali v ravno nasprotni smeri."

E. H. Lenz to stališče utemeljuje s številnimi primeri tako iz tujih kot iz lastnih izkušenj. Analizirajoč fizično bistvo navedenega stališča, E. H. Lenz pride do naslednje posplošitve: »Če jasno razumemo zgornji zakon, potem lahko sklepamo, da mora vsak pojav gibanja pod vplivom elektromagnetnih sil ustrezati določenemu primeru elektromagnetna indukcija« ali povedano na kratko: vsakemu elektromagnetnemu pojavu ustreza določen magnetno-električni pojav. Ta posplošitev seveda vodi do naslednjega: ko se prevodnik giblje v magnetnem polju in se v njem vzbuja tok (magnetno-električni pojav), premagamo delovanje neke sile; ta sila ni nič drugega kot tista, ki spravi prevodnik v gibanje pod ustreznim elektromagnetnim pojavom. To je bil očitno tok misli, ki je pripeljal E. H. Lenza do njegove »vladavine«.

Sodobna teoretična utemeljitev Lenzovega zakona temelji na zakonu o ohranitvi energije in je blizu nakazani miselnosti. Toda zakon o ohranitvi energije je bil dokončno oblikovan šele leta 1847, torej 14 let po poročilu E. H. Lenza na Akademiji znanosti. To kaže, da je bil Emilius Khristianovich med tistimi fiziki, ki so, čeprav nejasno, »predvidevali« obstoj zakona o ohranitvi energije. Zelo zanimivo je, da je v istem zvezku Annals neki fizik Ritchie iz povsem špekulativne primerjave gibanja prevodnika s tokom v magnetnem polju in pojavov Faradayeve indukcije, a brez aktivne primerjave z izkušnjami, ugotovil, da je v tem delu zgodovine, ki jo je zaznamovala zgodovina zgodovine zgodovine Slovenije, navedla, da je fizik Ritchie iz povsem špekulativne primerjave gibanja vodnika s tokom v magnetnem polju in pojava Faradayeve indukcije ugotovil, da je v Annals v istem obsegu. pride do napačnega zaključka, neposredno nasprotnega Lenzovemu zakonu.

Drugi znani fizikalni zakon, s katerim je povezano ime E. H. Lenza, je Joule-Lenzov zakon, ki ga je E. H. Lenz izpeljal leta 1844, neodvisno od Joulovega dela, z bolj natančno izvedenimi poskusi kot Jouleovi poskusi. Joule-Lenzov zakon pravi, da je količina toplote, ki se sprosti v prevodniku med prehodom toka, neposredno sorazmerna z uporom prevodnika in kvadratom toka.

Nimamo možnosti, da se zadržimo na vseh delih E. X. Lenza na področju elektromagnetizma. Recimo le, da sta E. H. Land in B. S. Jacobi ugotovila pogoje, od katerih je odvisna dvižna sila magneta. Njihovi sklepi so spet povsem skladni z zakonom o ohranitvi energije in razblinijo prazne sanje nekaterih sanjačev. E. H. Lenz je uporabil svoje globoko razumevanje zakonov elektrodinamike za preučitev pojavov v dinamu. Pokazal je, da je treba upoštevati ne le tokove, ki jih v rotirajoči armaturi stroja inducira magnetno polje polov stroja, temveč tudi samoindukcijo navitja armature; ta samoindukcija vodi do zelo pomembnega pojava pri delovanju električnega stroja, imenovanega "reakcija armature"; E. H. Lenz je torej razložil, zakaj so na primer prvi poskusi uporabe generatorjev enosmernega toka za galvansko oblikovanje spodleteli in zakaj je treba položaj »ščetk« stroja premakniti za določen kot v primerjavi z najugodnejšim položajem, ki ga kaže prvotna teorija stroja, brez upoštevanja reakcije sidra.

Raziskave E. X. Lenza so bile osnova za veličastno zgradbo sodobne doktrine elektrike in najpomembnejših delov praktične elektrotehnike.

Glavna dela E. X. Lenza: dela, vključena v »Poggendorfs Annalen« (v oklepaju sta navedena letnica in zvezek): O pravilu, po katerem se magnetoelektrični pojavi reducirajo na elektromagnetne (Lenzovo pravilo) (1834, 31); O poskusih z induciranimi tokovi (1835, 34); Spomin, ki ponuja kritično analizo de la Rivinih del o posebnih lastnostih indukcijskih tokov (1839, 48); Študije o dinamih (1842, 57); Delo o vzpostavitvi zakona, znanega kot Joule-Lenzov zakon (1844, 61); O pomenu vrtilne hitrosti na indukcijski tok, ki ga vzbuja magnetno-električni stroj (1849, 76); v ruščini: Fizična geografija, Sankt Peterburg, 1851 (3. izd. - 1858); Vodnik po fiziki, St. Petersburg, 1839 (b izd.-1864); Vodnik po fiziki za vojaške izobraževalne ustanove, Sankt Peterburg, 1855.

O E. H. Lenzu:Saveljev A., O delih akademika Lenz v magnetni elektriki, "Časopis Ministrstva za ljudsko prosveto", 1854, št. 8, 9; Lebedinski V., Lenz, kot eden od ustanoviteljev znanosti o elektromagnetizmu, "Elektrika", 1895, št. 11-12; Esej o ruskih delih o elektrotehniki od 1800 do 1900, Sankt Peterburg, 1900.

Emilius Christianovich Lenz je znan ruski znanstvenik.

Iz šole vsi poznamo Joule-Lenzov zakon, ki določa, da je količina toplote, ki jo sprosti tok v prevodniku, sorazmerna z jakostjo toka in uporom prevodnika.

Drug dobro znan zakon je "Lenzovo pravilo", po katerem se inducirani tok vedno giblje v nasprotni smeri od dejanja, ki ga je ustvarilo.

Zgodnja leta

Prvotno ime znanstvenika je bilo Heinrich Friedrich Emil Lenz. Rojen je bil v Dorpatu (Tartu) in je bil po poreklu baltski Nemec.

Njegov brat Robert Khristianovich je postal znan orientalist, njegov sin, prav tako Robert, pa je šel po očetovih stopinjah in postal fizik. Emilius Lenz je študiral na redni gimnaziji, nato pa na univerzi v Dorpatu.

Leta 1823 je sodeloval pri potovanju okoli sveta Otta Evstafjeviča Kotzebueja na ladji "Enterprise", kjer je delal kot redni fizik; ta dogodek je bil začetek njegove znanstvene dejavnosti.

Med to ekspedicijo je ekipa dostavila tovor na Kamčatko in nato dosegla Rusko Ameriko. Emilius Lenz je izvedel poskuse, katerih rezultati so bili opisani v »Spominih Sanktpeterburške akademije znanosti«.

Kmalu se je mladi znanstvenik začel zanimati za globokomorske raziskave in je v ta namen zasnoval več edinstvenih instrumentov: vitel za merjenje globine; Batometer je naprava za jemanje vzorcev vode na različnih globinah. Te naprave je razvil skupaj z E.I. Parrotom, prav tako slavnim znanstvenikom, takratnim rektorjem Univerze v Dorpatu. Za svoje poročilo o rezultatih obhoda sveta je Lenz prejel naziv adjunkt Akademije znanosti za fiziko.

Hladnejši od Ampera in Faradaya

Kasneje se je Emilius Lenz ukvarjal z različnimi študijami, izvajal magnetna in gravitacijska opazovanja, preučeval vzorce olja iz polja, odkritega v Bakuju, itd. Vendar pa ga je takrat vse bolj privlačila tako obetavna smer fizike, kot je elektrotehnika.

Pravzaprav sama elektrotehnika kot veda takrat še ni obstajala - Lenz naj bi postal eden od njenih utemeljiteljev. Izvajali so poskuse številni domači in predvsem tuji znanstveniki, med njimi tudi tako ugledna, kot sta Faraday in Ampere.

Ti slavni fiziki so v tridesetih letih 19. stoletja oblikovali več pravil, pravzaprav mnemoničnih, za določanje smeri induciranega toka; vendar nihče ni poznal vzorcev nastanka takega toka in njegove smeri. Lenz je zapolnil to vrzel in izpeljal zakon, ki je danes znan kot "Lenzovo pravilo".

Lenzu na Univerzi v Sankt Peterburgu

Zgoraj je bilo zapisano, da je Lenz že od samega začetka sodeloval z znanstveno skupnostjo Sankt Peterburga. Kasneje, leta 1836, je bil povabljen na univerzo v prestolnici, kjer je vodil oddelek za fiziko in fizično geografijo. Nato je bil izvoljen za dekana fakultete za fiziko in matematiko, kasneje pa je postal rektor univerze v Sankt Peterburgu.

Veliki znanstvenik je menil, da je ena najpomembnejših nalog zase izboljšanje poučevanja fizike in drugih naravoslovnih ved tako na univerzi, ki mu je bila zaupana, kot v drugih izobraževalnih ustanovah v državi, vključno z gimnazijami. In dosegel je svoj cilj - pod njim je bilo na gimnazijah in univerzah več fizike in kemije ter temu primerno manj teologije.

Lenz je izdal »Priročnik za fiziko« - standardni učbenik, ki je dolga leta postal glavni učbenik v ruskih gimnazijah. Učenci Emiliusa Lenza so bili številni izjemni znanstveniki, vključno z najbolj briljantnim D.I. Lenz je pomembno prispeval k domači (in svetovni) geografiji in meteorologiji.

Kot eden od tvorcev fizične geografije jo je opredelil kot vedo, s pomočjo katere preučujemo fizične vzorce opazovanih geografskih in vremenskih pojavov. Ko je bilo na pobudo številnih znanstvenikov ustanovljeno Rusko geografsko društvo (1845), se je Emilius Lenz pridružil njegovemu svetu, ki ga je sestavljalo sedem članov.