Эмилий Христианович Ленц

Эмилий Христианович Ленц (нем. Heinrich Friedrich Emil Lenz; 12 (24) февраля 1804, Дерпт — 29 января (10 февраля) 1865, Рим) — русский физик немецкого происхождения, один из основоположников электротехники. Профессор и ректор Императорского Санкт-Петербургского университета, академик Петербургской академии наук. Наиболее известен открытием закона, определяющего направление индукционного тока (правило Ленца), и установлением закона теплового действия электрического тока (закон Джоуля — Ленца).

Биография

Ранние годы и образование

Эмилий Ленц родился 24 февраля 1804 года в городе Дерпте (ныне Тарту, Эстония) в семье обер-секретаря городского магистрата. В 1820 году окончил Дерптскую гимназию и поступил в Дерптский университет (ныне Тартуский университет) на богословский факультет, однако вскоре перевёлся на физико-математический факультет. Уже в студенческие годы проявил интерес к физике, особенно к электромагнетизму.

Кругосветное путешествие и начало научной карьеры

В 1823 году Ленц, не окончив университета, по рекомендации профессора Э. Ф. Ф. Паррота был принят на должность физика в кругосветную экспедицию под командованием капитана О. Е. Коцебу на шлюпе «Предприятие». Во время этого плавания (1823—1826) Ленц проводил океанографические и геофизические исследования: измерял температуру воды на разных глубинах, солёность, плотность морской воды, а также проводил магнитные наблюдения. Результаты этих работ были опубликованы в 1831 году и принесли Ленцу известность в научных кругах.

После возвращения из плавания Ленц в 1827 году получил степень магистра физики в Дерптском университете, а в 1828 году — степень доктора философии. В 1829 году он был избран адъюнктом Петербургской академии наук по физике, а в 1834 году — ординарным академиком.

Профессорская и административная деятельность

С 1836 года Ленц преподавал в Императорском Санкт-Петербургском университете, где сначала занимал кафедру физики и физической географии, а с 1840 года — кафедру физики. В 1863 году он был избран ректором университета, однако из-за болезни пробыл на этом посту недолго. Ленц также преподавал в Главном педагогическом институте, Морском кадетском корпусе и Михайловском артиллерийском училище.

Последние годы и смерть

В 1864 году Ленц отправился на лечение в Италию, где скончался от инсульта 10 февраля 1865 года в Риме. Похоронен на протестантском кладбище Тестаччо.

Научные достижения

Правило Ленца

В 1833 году Ленц сформулировал правило, определяющее направление индукционного тока: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, вызвавшему этот ток. Это правило стало одним из фундаментальных принципов электродинамики и лежит в основе работы всех электрических машин и трансформаторов. Ленц опубликовал его в 1834 году в статье «О направлении электрических токов, индуцируемых магнитоэлектрическими машинами».

Закон Джоуля — Ленца

Независимо от английского физика Джеймса Джоуля, в 1842—1843 годах Ленц экспериментально установил, что количество тепла, выделяемого электрическим током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: Q = I²Rt. Этот закон, названный законом Джоуля — Ленца, является одним из основных законов электричества и широко применяется в электротехнике.

Исследования в области электромагнетизма

Ленц провёл серию экспериментов по изучению электромагнитной индукции, в том числе совместно с Борисом Якоби. В 1838 году они открыли явление обратимости электрических машин, показав, что одна и та же машина может работать как двигатель и как генератор. Ленц также исследовал зависимость электродвижущей силы индукции от скорости изменения магнитного потока, что фактически предвосхитило формулировку закона электромагнитной индукции Фарадея в дифференциальной форме.

Работы в области физической географии

Помимо физики, Ленц внёс вклад в физическую географию. Он разработал методику измерения температуры морской воды на глубине и создал первый в России термометр для глубоководных измерений. Его данные о солёности и плотности морской воды, собранные во время кругосветного плавания, долгое время использовались в океанографии.

Педагогическая деятельность

Ленц был одним из создателей системы физического образования в России. Он написал ряд учебников, в том числе «Руководство к физике» (1839), выдержавшее несколько изданий. Его лекции отличались ясностью и систематичностью. Ленц воспитал плеяду учеников, среди которых были такие известные учёные, как Ф. Ф. Петрушевский, И. И. Боргман и другие.

Память

Имя Ленца увековечено в названиях физических законов, а также в географических объектах: в честь него названы мыс на острове Новая Земля, гора на Шпицбергене и ледник в Антарктиде. В 1960 году Международный астрономический союз присвоил имя Ленца кратеру на обратной стороне Луны. В Санкт-Петербурге на здании Физического института РАН установлена мемориальная доска.

Основные труды

• О направлении электрических токов, индуцируемых магнитоэлектрическими машинами (1834)
• О законах теплового действия электрического тока (1842)
• Руководство к физике (1839)
• Физическая география (1851)

Источники

• Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. — М.: Наука, 1983.
• Кудрявцев П. С. Курс истории физики. — М.: Просвещение, 1982.
• Ленц Эмилий Христианович // Большая советская энциклопедия. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1973.
• Голин Г. М., Филонович С. Р. Классики физической науки. — М.: Высшая школа, 1989.