HEINRICH LENZ: BIOGRAFIE, EXPERIMENTEN, BIJDRAGEN, WERKEN - BIOGRAFIEËN - 2025

Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) was een beroemde Russische natuurkundige, van Duitse afkomst, die ook als leraar diende. Zijn belangrijkste bijdragen waren het instellen van een wet die zijn naam droeg en die ook de grondslag vormt voor de wet van Joule-Lenz. Hij gaf ook methoden voor het berekenen van elektromagneten en ontdekte omkeerbaarheid in elektrische machines.

Lenz's werk was gericht op geofysica. De wetten waaraan hij deelnam, bepaalden het thermische effect van elektrische stromen en de theorie van magnetische verschijnselen.

Bron :, via Wikimedia Commons.

Naast zijn interesse in natuurkunde, was hij ook geïnteresseerd in het analyseren van problemen op gebieden als mechanica, geofysica, oceanografie en chemische technologie.

Biografie

Heinrich Lenz werd geboren in februari 1804. Er zijn enkele verschillen met zijn geboortedatum, aangezien er met twee verschillende dagen wordt omgegaan (24 februari en ook 12 februari). Hij werd geboren in Tartu, dat op dat moment deel uitmaakte van het gouvernement Livonia.

Hij ging naar de Faculteit der Natuurwetenschappen van de Universiteit van Dorpat. Hij deed dat op advies van zijn oom, professor scheikunde Ferdinand Giza.

Tijdens zijn studiejaren kenmerkte hij zich door zeer ambitieus. De docenten benadrukten zijn prestaties en uiteraard zijn talent.

De rector van de Egor Ivanovich Universiteit richtte een afdeling natuurkunde op en vroeg Lenz om bij de instelling te werken.

In 1821 verloor hij ook zijn oom, die de leiding had hem altijd financieel te ondersteunen. Sinds hij een studiebeurs ontving, deed hij een aantal studies aan de theologiefaculteit, hoewel het geen vakgebied was waarin Lenz meer belangstelling toonde.

Zijn familie

Zijn vader, Christian Heinrich Friedrich Lenz, was secretaris-generaal in de magistraat van zijn stad, maar stierf toen Lenz nog heel jong was. Zijn moeder was Louise Elisabeth Wolff, en hij was de broer van Maria en Robert Lenz.

Hij trouwde met Anna Lenz, met wie hij zeven kinderen kreeg; in totaal waren er drie mannen en vier vrouwen.

Een van zijn zonen, Robert Lenz, was ook een natuurkundige. Hij had de leiding over de afdelingen geofysica en was lid van de Sint-Petersburg Academie van Wetenschappen, in de functie van raadslid.

Onderwijscarrière

Heinrich was als leraar erg briljant en werd gevolgd door de studenten. Hij gaf lezingen die altijd zeer goed werden bezocht; zijn aantekeningen en leringen over natuurkunde en geofysica vielen op omdat ze duidelijk en eenvoudig waren.

Hij schreef verschillende boeken over deze disciplines, die verschillende edities kenden.

Als leraar kwam hij werken in de oudste en meest representatieve instellingen van zijn land. In 1863 werd hij zelfs de eerste gekozen rector aan de Universiteit van Sint-Petersburg.

Dood

Heinrich Lenz stierf plotseling op 10 januari 1865, toen hij in Rome, Italië was. Hij ging naar dat land om een ​​oogbehandeling te krijgen na een beroerte. Hij is begraven in Rome.

Enkele experimenten

Tussen 1823 en 1826 nam Lenz met Otto Kotzebue deel aan expedities over de hele wereld. Bij deze expedities maakte hij deel uit van verschillende wetenschappelijke onderzoeken. Tijdens deze reizen deed hij fysieke metingen op hoog niveau; bestudeerde de eigenschappen van water en atmosferische verschijnselen.

Hij was nog maar een 18-jarige student toen hij zich bij de expeditie voegde. Hij reisde op aanbeveling van een van zijn leraren, die hem classificeerde als een van zijn meest begaafde leerlingen.

Met deze reizen begon zijn studie op het gebied van oceanografie. Hij slaagde erin het verband tussen het zoutgehalte van het water en de zonnestraling aan te tonen, en ging zelfs zo ver om te bevestigen dat het minder zoute water op de evenaar werd gevonden omdat het water niet zo veel beweegt en er meer zonnewarmte is.

Hij creëerde verschillende instrumenten die een betere studie van de oceanen mogelijk maakten. De barometer was er een van en werd gebruikt om op grote diepte watermonsters te nemen.

Hij ontwikkelde ook theorieën over oceaanstromingen en definieerde de actiegebieden van de geofysica als een gebied van wetenschappelijke studie.

Hij toonde aan dat het niveau van de Kaspische Zee hoger is dan dat van de Zwarte Zee, naast het bestuderen van de output van brandbare gassen in de Baku-regio.

Ontdekkingen op het gebied van elektromagnetica

Hij toonde grote interesse op het gebied van elektromagnetica, wat hem ertoe bracht de wetten van Ohm en Ampère te ontdekken. Hij stond erop de principes te verifiëren die deze auteurs wisten vast te stellen en dat lukte hem in 1832.

Hij voerde verschillende experimenten uit die hem in staat stelden de kwantitatieve wetten van inductie te bepalen. Met de verkregen resultaten was hij in staat een ballistische galvanometer te maken.

Zijn conclusies en ontdekkingen werden altijd erkend door de wetenschappelijke gemeenschap.

De wet van Lenz

Vanwege enkele onderzoeken door Michael Faraday, concentreerde Lenz zich op het organiseren van een reeks experimenten waarmee hij een logische verklaring zou kunnen vinden voor de oorsprong van de verschijnselen die waren ontdekt.

In 1833 presenteerde Lenz aan de wetenschappelijke gemeenschap een reeks bevindingen die hij op het gebied van elektromagnetisme had bereikt. Hij legde de fundamentele wet van de elektrodynamica uit, die nu bekend staat als de wet van Lenz.

Deze wet stelde dat elk elektromagnetisch fenomeen te maken heeft met mechanische energie die wordt verspild.

Met zijn conclusies kwam de Russische wetenschapper zelfs heel dicht bij het ontdekken van de wet van behoud en transformatie van energie, die acht jaar later werd gepubliceerd door een Duitse natuurkundige genaamd Myers.

De conclusie dat elektromagnetische verschijnselen te maken hebben met verspilde mechanische energie werd geboren uit de observatie dat een externe kracht ervoor zorgde dat een magneet in de buurt van een gesloten geleider bewoog. De mechanische energie wordt vervolgens uit de inductiestroom omgezet in elektromagnetische energie.

Volgens de wet van Lenz blokkeerde de toegepaste kracht de beweging waardoor deze oorspronkelijk werd veroorzaakt. Dat wil zeggen, wanneer u in de aanwezigheid van een magneet bent, was het nodig om meer energie te spenderen dan wanneer de magneet afwezig was.

Op basis van zijn eigen wet stelde Lenz vervolgens het principe van omkeerbaarheid voor elektrische auto's voor.

Omdat deze wet was gebaseerd op voorstellen van Michael Faraday en de uitgevoerde studies voltooide, wordt deze wet soms de Faraday-Lenz-wet genoemd.

Joule-Lenz

Lenz deed ook een analyse van de hoeveelheid warmte die vrijkwam bij de stromen in de geleider. De bevindingen uit deze onderzoeken waren van groot belang voor de wetenschap.

In 1833 ontdekte Lenz dat er een verband bestond tussen de elektrische geleidbaarheid van metalen en de mate van verhitting. Daarom ontwierp hij een instrument waarmee hij de hoeveelheid warmte die vrijkwam te bepalen.

Als gevolg hiervan werd de wet van Joule-Lenz geboren. De dubbele naam is te wijten aan het feit dat de Engelse wetenschapper James Joule zijn versie van de wet bijna tegelijkertijd met Lenz presenteerde, hoewel ze nooit als team hebben gewerkt.

Later voerde Lenz andere werken uit die te maken hadden met de aantrekkingskracht van elektromagneten en de wetten daarvan. Al zijn bijdragen werden goed ontvangen door de wetenschappelijke gemeenschap.

Bijdragen aan de wetenschap

Momenteel werd de wet van Joule-Lenz gebruikt om het vermogen van elektrische verwarmingstoestellen en het verliesniveau dat optreedt in elektrische leidingen te berekenen.

Bovendien had Lenz grote bijdragen bij het uitvoeren van studies op het gebied van aardwetenschappen, aangezien kon worden geconcludeerd dat de belangrijkste invloed van zonnestraling plaatsvindt in de atmosfeer.

Aan de andere kant, lang voordat de oscilloscoop werd uitgevonden, creëerde Lenz een schakelaar die de eerste ter wereld was die de curven liet zien die optreden in magnetiserende stromen als sinusoïden.

Gepubliceerde werken

Lenz publiceerde verschillende artikelen die waren gebaseerd op zijn reizen over de hele wereld. Hij publiceerde zijn eerste artikel in 1832 en ging over elektromagnetisme.

Het werd gevolgd door verschillende artikelen die onder meer handelden over de productie van koude door voltaïsche stromen, of de wetten van geleidende krachten.

Bovendien schreef hij in 1864 een natuurkundehandboek dat voor velen een naslagwerk was.

Enkele curiositeiten

Een van de studenten van Lenz was een belangrijke chemicus, bekend als Dmitri Ivanovitsj Mendelejev. Dmitri was verantwoordelijk voor het ontdekken van het patroon dat bestond voor het ordenen van de elementen op het periodiek systeem der elementen.

Heinrich Lenz was lid van verschillende wetenschappelijke verenigingen in verschillende Europese landen, waaronder de Academie van Wetenschappen in Turijn en Berlijn.

Een krater op de maan werd naar hem vernoemd.

Ondanks het feit dat hij zijn hele leven in het Russische rijk heeft gewoond en daar als leraar heeft gewerkt, heeft Lenz nooit Russisch geleerd. Dit belette hem niet de grondlegger te worden van scholen zoals elektrotechniek.

Inductantie, die verwijst naar een eigenschap die aanwezig is in elektrische circuits, wordt gemeten in henries en de weergave ervan vindt plaats met het symbool L, dit ter ere van de Russische wetenschapper.

Het woord inductantie werd echter pas in 1886 voor het eerst gebruikt, dankzij de Engelse natuurkundige en ingenieur Oliver Heaviside. Dit gebeurde bijna 20 jaar na de dood van Heinrich Lenz.

Referenties

1. Francisco, A. (1982). Elektrische machines. : Stichting Conde del Valle de Salazar.
2. Henshaw, J., en Lewis, S. (2014). Een vergelijking voor elke gelegenheid. Baltimore: Johns Hopkins University Press.
3. Huggenberger, A. (1917). Die Geschichte des Heinrich Lentz. Leipzig: Staackmann.
4. Norton, A. (2008). Dynamische velden en golven. Milton Keynes: Open Universiteit.
5. Shamos, M. (2018). Geweldige experimenten in de natuurkunde. New York: Dover Publications, Inc.