Эмилий Христианович Ленц (1804-1865)

Эмилий Христианович Ленц сыграл весьма важную роль в развитии учения об электричестве. Он существенно дополнил законы электромагнитной индукции, лёгшие в основу современной электротехники. Через год после их опубликования Э. X. Ленц установил закон, однозначно определяющий направление индуктированных токов во всех возможных случаях, указал на тесное взаимоотношение магнитно-электрических и электромагнитных явлений, а также изучил условия, от которых зависит сила всякого индуктированного тока. Всё это сделано и изложено Э. X. Ленцем с предельной ясностью и простотой в то время, когда представления большинства физиков о "гальваническом токе" и его отношении к "электрическим явлениям" были ещё чрезвычайно сумбурны и противоречивы. Известный русский учёный-электротехник и популяризатор В. К. Лебединский следующими словами оценивал в 1895 г. значение работ Э. X. Ленца в области учения об электричестве: "Напрашивается невольно сравнение с бессмертным Фарадеем. Опыты этих двух физиков раскрыли явления индукции и в то время, как теории Ампера и Вебера заменяются новыми, истинное опытов Фарадея и Ленца останется навсегда".

Эмилий Христианович Ленц родился 12 февраля 1804 года в г. Юрьеве (ныне Тарту) в Эстонии. Образование получил в родном городе и изучал в Юрьевском университете сперва теологию (богословие) и филологию, а затем естественные науки. Ещё до окончания университетского курса Э. X. Ленц, благодаря своим выдающимся способностям, был приглашён участвовать в качестве физика в кругосветном плавании Коцебу. Плавание продолжалось с 1823 по 1826 г. Работа в экспедиции предопределила на следующие годы направление научной деятельности Э. X. Ленца. Примерно до 1830 г. он работал над вопросами физической географии и приобрёл в этой области широкую известность. За это время он участвовал в экспедиции на Кавказ в окрестности Эльбруса, в 1829 г. ездил в г. Николаев для участия в наблюдениях качания маятника в этой точке земного шара, а также провёл некоторое время в Баку, на берегу Каспийского моря, где производил гидрологические наблюдения. В 1828 г. Э. X. Ленц был избран адъюнктом Петербургской академии наук и доложил там свой первый мемуар "О солёности морской воды и о температуре её в океанах на поверхности и в глубине". В этом мемуаре Э. X. Ленц подводил итоги работ, проведённых им во время кругосветного плавания. В 1830 г. Э. X. Ленц был избран экстраординарным, а ещё через четыре года - в 1834 г.- ординарным академиком. С 1830 г. в его заведывание перешёл собранный его предшественником по академии В. В. Петровым хорошо обставленный физический кабинет, который Э. X. Ленц продолжал пополнять. В конце 1835 г. или в самом начале 1836 г. Эмилий Христианович был приглашён профессором физики и физической географии в Петербургский университет. В университете он также усиленно занялся приведением в порядок и пополнением физического кабинета. В те времена широко был распространён обычай читать лекции по какому-либо иностранному учебнику с небольшими дополнениями, о чём так прямо и объявлялось в учебном плане. Ленц читал лекции "по собственным запискам". Такой порядок кажется нам теперь естественным и необходимым, но в те времена такое чтение курса являлось большой заслугой и большим достоинством лектора. Лекции Э. X. Ленца отличались строгим, критическим и систематическим изложением и всегда сопровождались опытами, к которым он приготовлялся заранее и которые потому всегда бывали удачны. Эксперименту Э. X. Ленц вообще придавал очень большое значение и, пока физический кабинет университета ещё не был в достаточной степени оборудован, допускал студентов к занятиям в физическом кабинете Академии наук и даже разрешал, под свою личную ответственность, брать приборы для производства опытов на дом. Э. X. Ленц в течение ряда лет был деканом физико-математического факультета. После утверждения университетского устава 1863 г. он был избран ректором университета, но в этой должности ему пришлось пробыть недолго. В августе 1864 г. он получил заграничный отпуск для лечения хронического заболевания глаз. 10 февраля 1865 года Эмилий Христианович Ленц скоропостижно скончался в Риме.

Вице-президент Академии наук В. Л. Буняковский говорил на соединённом заседании физико-математического и филологического отделений Академии 21 февраля 1865 г. после получения известия о смерти Ленца: "...Все мы постоянно видели в нём образец прямодушия, беспристрастия и правдивости. Всем, знавшим Эмилия Христиановича, известна его независимость мнений и поступков от всяких внешних влияний и отношений, против которых так трудно бывает устоять... Одарённый умом светлым и проницательным, он нередко разрешал сомнения, встречавшиеся при обсуждении каких-либо щекотливых или затруднительных вопросов... Академия весьма часто назначала Эмилия Христиановича в члены комиссий по таким предметам, которые требовали особенной опытности и сообразительности... Молодым людям, занимавшимся наукой, он всегда с готовностью оказывал возможное содействие и помощь...". Буняковский вспоминает и о беседах с Ленцем, "которые так поучительно умел он воодушевлять своим светлым воззрением на разнообразные вопросы жизни и науки".

Чтобы оценить по достоинству всё сделанное Э. X. Ленцем в области электромагнетизма, необходимо полнее представить себе положение дел и широко распространённые в то время воззрения в учении об "электрических" и "гальванических" явлениях.

Физики имели дело, с одной стороны, с электрическими зарядами, получаемыми путём трения, с процессами распространения этих зарядов по поверхности проводников, с зарядкой и разрядкой конденсаторов, - словом, со всеми теми явлениями, которые тогда называли электрическими и которые ещё и теперь не совсем правильно относят к области электростатики. С другой стороны, были известны явления электрического тока, источниками которого были различные гальванические элементы. Эти явления называли "гальваническими". Только очень немногие физики склонялись к тому, что в "электричестве" и "гальванизме" они имеют дело с одними и теми же явлениями природы. То было время, когда в физике господствовали представления о "невесомых жидкостях": теплороде, светоносной жидкости и т. д., наличием которых и переходом их из одного тела в другое хотели объяснить все физические явления. Явления электричества и гальванизма имели между собой коренные различия, вызываемые, как мы теперь знаем, большой "разницей потенциалов" и малыми "количествами электричества" в случае электрических явлений и, наоборот, малой разницей потенциалов (малым "напряжением") и большим количеством протекающих по проводу электрических зарядов ("большой силой тока") в случае гальванических явлений. Физикам того времени, в дополнение к предоставлениям о существовании большого числа различных невесомых жидкостей или флюидов, нетрудно было представить себе существование ещё двух различных флюидов - "электрического" и "гальванического". В то время казалось твёрдо установленным, что излучения различных источников света производят различное действие: в случае одних источников преобладали так называемые "химические" (ультрафиолетовые) лучи, в случае других - "тепловые" (инфракрасные), в случае третьих - собственно световые лучи, видимые глазом. По аналогии казалось естественным, что различные источники электрического тока, в том числе даже гальванические элементы, могут давать токи различного свойства. Поэтому вовсе не было очевидным, что к токам, полученным путём фарадеевской индукции, должны быть приложимы те же самые законы, что и к токам от гальванических элементов. Подтверждение противоположному заключению находили в ряде неправильно поставленных или неправильно истолкованных опытов. Так, вторично индуктированные переменные токи не могли сообщать магнитной стрелке постоянное отклонение, не могли быть применены для получения явлений электролиза в чистом виде и т. д. Всеобщий характер закона Ома не понимали, придавая этому закону только ограниченное каждым отдельным случаем той или иной электрической цепи значение. При таком широком распространении ошибочных воззрений делать глубокие обобщения и искать общие законы явлений электрического тока представлялось трудным и смелым делом. Надо было не только установить общие положения путём гениальной индукции, основанной на чрезвычайно ясном- понимании всех отдельных фактов, но и предварительно ещё весьма строго и критически охватить умственным взором весь "фактический материал". Нужно было понять ошибки, допущенные рядом экспериментаторов, и не только проникнуться идеей об единой природе и единых законах электрического тока, но и подтвердить это единство экспериментально. Великая заслуга Э. X. Ленца заключается в том, что, несмотря на противоречивые экспериментальные данные, он твёрдо верил в единую природу электрического тока, каково бы ни было происхождение последнего; в том, что он путём безукоризненно поставленных экспериментов показал, что сила индуктированного тока определяется количественно точно теми же условиями и тем же законом Ома, что и сила любого другого тока. Тотчас же после опубликования М. Фарадеем мемуара, описывающего явления индукции электрических токов, Э. X. Ленц приступил к экспериментам, которые привели его к следующим выводам: сила индуктированного тока определяется электродвижущей силой, возникающей во вторичном контуре, и сопротивлением этого контура; индуктированная электродвижущая сила пропорциональна числу витков вторичной обмотки и не зависит ни от радиуса витков, ни от поперечного сечения проводника, ни от вещества последней.

"Эти результаты Ленца, - говорит В. К. Лебединский в статье, написанной 50 лет тому назад, - не носят теперь название законов; они все вытекают из нашего представления о магнитном поле. Но в своё время они были первым шагом в разборе чудесных явлений индукции". Насколько эти совершенно правильные выводы противоречили широко распространённым воззрениям, видно из того факта, что издатель журнала "Анналы физики и химии" - известный физик Поггендорф - далеко не сразу решился поместить их в своём журнале. Хотя эти результаты были получены Э. X. Ленцем в 1832 г., его мемуар появился в "Анналах" лишь в 1835 г. - только через год после следующей его статьи, доложенной в Академии наук 29 ноября 1833 г. и содержащей изложение и экспериментальное обоснование того обобщённого закона индукции, который теперь носит название "правила Ленца". В этой статье Э. X. Ленц говорит, что Фарадей для каждого отдельно рассматриваемого случая индукции даёт специальное указание для определения направления индуктированного тока. Эти указания нельзя обобщить, и, более того, некоторые случаи индукции токов остаются непредусмотренными. "Тотчас же после прочтения мемуара Фарадея мне показалось, что все случаи индуктированных токов могут быть сведены очень простым способом к законам электродинамических движений", - говорит Э. X. Ленц и высказывает следующее, совершенно общее и пригодное для всех случаев индукции электрических токов, положение:

"Если металлический проводник передвигается вблизи гальванического тока или вблизи магнита, то в нём возбуждается гальванический ток такого направления, которое вызвало бы движение покоящегося провода в направлении, прямо противоположном направлению движения, навязанному здесь проводу извне, в предположении, что находящийся в покое провод может двигаться только в направлении этого последнего движения или в прямо противоположном".

Это положение Э. X. Ленц обосновывает многочисленными примерами, взятыми как из чужих, так и из собственных опытов. Анализируя физическую сущность высказанного положения, Э. X. Ленц приходит ещё к следующему обобщению: "Если мы хорошо уясним себе приведённый выше закон, то мы сможем вывести заключение, что каждому явлению движения под действием электромагнитных сил должен соответствовать определённый случай электромагнитной индукции", или, выражаясь короче: каждому электромагнитному явлению соответствует определённое магнитно-электрическое явление. Это обобщение естественно приводит к следующему: при передвижении проводника в магнитном поле и возбуждении в нём тока (магнитно-электрическое явление) мы преодолеваем действие какой-то силы; эта сила не что иное, как та, которая приводит в движение проводник при соответствующем электромагнитном явлении. Таков был, повидимому, ход мысли, приведший Э. X. Ленца к его "правилу".

Современное теоретическое обоснование закона Ленца зиждется на законе сохранения энергии и близко к указанному ходу мыслей. Но закон сохранения энергии был окончательно сформулирован лишь в 1847 г., т. е. 14 лет спустя после доклада Э. X. Ленца в Академии наук. Это показывает, что Эмилий Христианович был в числе тех физиков, которые, хотя и неясно, но "предчувствовали" существование закона сохранения энергии. Весьма интересно, что в том же томе "Анналов" некто физик Ричи, из чисто умозрительного сопоставления движения проводника с током в магнитном поле и явлений индукции Фарадея, но без деятельного сличения с опытом, приходит к ошибочному выводу, прямо противоположному закону Ленца.

Другой общеизвестный закон физики, с которым связано имя Э. X. Ленца, это закон Джоуля-Ленца, выведенный Э. X. Ленцем в 1844 г., независимо от работы Джоуля, путём более точно поставленных экспериментов, чем опыты Джоуля. Закон Джоуля-Ленца устанавливает, что количество тепла, выделяющееся в проводнике при прохождении тока, прямо пропорционально сопротивлению проводника и квадрату силы тока.

Мы не имеем возможности остановиться на всех работах Э. X. Ленца в области электромагнетизма. Скажем только, что Э. X. Ленд и Б. С. Якоби установили условия, от которых зависит подъёмная сила магнита. Их выводы опять вполне согласуются с законом сохранения энергии и разбивают несбыточные мечты некоторых фантазёров. Э. X. Ленц использовал своё глубокое понимание законов электродинамики для рассмотрения явлений в динамомашине. Он показал, что необходимо учитывать не только токи, индуцируемые во вращающемся якоре машины магнитным полем полюсов машины, но и самоиндукцией обмотки якоря; эта самоиндукция приводит к очень существенному а работе электрической машины явлению, носящему название "реакции якоря"; Э. X. Ленц объяснил, таким образом, почему, например, первые попытки применить генераторы постоянного тока для гальванопластики потерпели неудачу и почему положение "щёток" машины должно быть сдвинуто на некоторый угол по сравнению с тем наивыгоднейшим положением, которое указывает первоначальная теория машины, не учитывающая реакции якоря.

Исследования Э. X. Ленца легли в основу грандиозного здания современного учения об электричестве и важнейших разделов практической электротехники.

Главнейшие труды Э. X. Ленца: работы, помещённые в "Poggendorfs Annalen" (в скобках указаны год и том): О правиле, по которому происходит сведение магнитоэлектрических явлений на электро-магнитные (правило Ленца) (1834, 31); Об опытах с индуктированными токами (1835, 34); Мемуар, в котором даётся критический разбор работ де-ла-Рива об особенных свойствах индукционных токов (1839, 48); Исследования над динамомашинами (1842, 57); Работа, в которой устанавливается закон, известный как закон Джоуля-Ленца (1844, 61); О значении скорости вращения на индукционный ток, возбуждённый магнитно-электрической машиной (1849, 76); на русском языке: Физическая география, Спб., 1851 (3 изд. - 1858); Руководство к физике, Спб., 1839 (б изд.-1864); Руководство к физике для военно-учебных заведений, Спб., 1855.

О Э. X. Ленце: Савельев А., О трудах акад. Ленца в магнито-электричестве, "Журн. Министерства нар. просв.", 1854, №8, 9; Лебединский В., Ленц, как один из основателей науки об электромагнетизме, "Электричество", 1895, № 11-12; Очерк работ русских по электротехнике с 1800 по 1900 год, Спб., 1900.

(1804-1865) русский физик и электротехник

Эмилий Христианович Ленц родился в старинном прибалтийском городе Дерпте (ныне город Тарту в Эстонии). При крещении он получил имя Генрих Фридрих Эмиль. После окончания гимназии в 1820 году юноша поступил в Дерптский университет, где обратил на себя всеобщее внимание серьезным отношением к учебе и выдающимися способностями.

В 1823-1826 годах Эмилий Ленц принимал участие вместе со знаменитым мореплавателем Отто Евстафьевичем Коцебу в кругосветном путешествии на шлюпе «Предприятие» в качестве физика и натуралиста экспедиции. Здесь ярко проявился его изобретательный талант. Ленц также принимал участие в экспедициях на Кавказ и в Крым, где провел большую исследовательскую работу по астрономии и геофизике. Свидетельством успехов Эмилия Христиановича явилось то, что сразу по возвращении в 1828 г. он был избран адъюнктом по физике Петербургской Академии наук, а через шесть лет - ординарным академиком (т. е. действительным членом Академии). Свою деятельность в Академии наук Эмилий Христианович Ленц начал с реорганизации лаборатории физики и постановки целой серии работ по электромагнетизму. Он заложил основы баллистического метода измерения физических величин, содействовал признанию и развитию закона Ома. В 1833 году он установил правило определения направления электродвижущей силы индукции, названное «правилом Ленца», которое дало возможность немецкому естествоиспытателю Герману Гёльмгольцу получить на основе закона сохранения и превращения энергии выражение для ЭДС индукции.

Повторяя опыты английского физика Дэви, обнаружившего, что при нагревании провода его электрическое сопротивление растет, Ленц нашел зависимость электропроводности металлов от температуры.

Изучая тепловое действие тока, Эмилий Христианович независимо от английского физика Джеймса Джоуля открыл в 1842 году закон теплового действия электрического тока. Этот закон теперь носит название закона Джоуля-Ленца.

Совместно с Борисом Семеновичем Якоби (1801-1874), известным русским физиком и электротехником, он впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах, открыл обратимость электрических машин.

Многие достижения Эмилия Ленца опережали время. О них забывали, а через полвека открывали вновь.

Он был человеком разносторонним и невероятно трудолюбивым. Кроме занятий научной работой, он увлекался еще океанографией и геофизикой, являлся академиком и администратором, университетским профессором и преподавал во множестве учебных заведений. С 1835 по 1841 год Ленц преподавал в Морском кадетском корпусе, в 1836 году возглавил кафедру физики и физической географии Петербургского университета. В 1840 году он был избран сначала деканом физико-математического факультета, а с 1863 года - ректором университета. С 1848 по 1861 годЭмилий Христианович Ленц преподавал в Михайловской артиллерийской академии, а в 1851-1859 годах читал лекции в Главном педагогическом институте. Везде вокруг него теснились молодые люди - его помощники и ученики. Учениками Ленца были Ф. Ф. Петрушевский, Ф. Н. Шведов, Р. Э. Ленц, А. И. Савельев и другие замечательные ученые, внесшие большой вклад в развитие физической науки.

Ленцем были написаны несколько учебников и руководств, которые пользовались большой популярностью и неоднократно переиздавались. Его лекции и учебники, а также научная работа отличались ясностью и строгой систематичностью.

Умер Эмилий Христианович Ленц 10 февраля 1865 года в возрасте 61 года. Он является примером честного и беззаветного служения своей родине - России.

Эмилий Христианович Ленц (1804-1865) — российский физик и электротехник , академик Петербургской АН (1830), ректор Санкт-Петербургского университета (с 1863). Установил (1833) правило, названное его именем, экспериментально обосновал закон Джоуля — Ленца (1842). Дал методы расчета электромагнитов (совместно с Б. С. Якоби), открыл обратимость электрических машин. Труды по геофизике.

С именем Ленца связаны фундаментальные открытия в области электродинамики. Наряду с этим ученый по праву считается одним из основоположников ру9ской географии.

Эмилий Ленц родился 24 февраля 1804 года в Дерпте (ныне Тарту). В 1820 году он окончил гимназию и поступил в Дерптский университет. Самостоятельную научную деятельность Ленц начал в качестве физика в кругосветной экспедиции на шлюпе «Предприятие» (1823-1826), в состав которой был включен по рекомендации профессоров университета. В очень короткий срок он совместно с ректором Е.И. Парротом создал уникальные приборы для глубоководных океанографических наблюдений — лебедку-глубомер и батометр. В плавании Эмилий Ленц провел океанографические, метеорологические и геофизические наблюдения в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. В 1827 году он выполнил обработку полученных данных и проанализировал их. В феврале 1828 года Ленц представил в Академию наук доклад «Физические наблюдения, произведенные во время кругосветного путешествия под командованием капитана Отто фон Коцебу в 1823, 1824, 1825 и 1826 гг.». За этот труд, получивший очень высокую оценку, в мае 1828 года Ленц был избран адъюнктом Академии по физике.

В 1829-1830 годах Ленц занимался геофизическими исследованиями в южных районах России . В июле 1829 года он участвовал в первом восхождении на Эльбрус и барометрическим способом определил высоту этой горы. Тем же способом он установил, что уровень Каспийского моря ниже Черного.

В сентябре 1829 года Эмилий Ленц выполнил гравитационные и магнитные наблюдения в Николаевской обсерватории по программе, составленной Александром Гумбольдтом, а несколько позже — в Дагестане. Он собрал в окрестностях Баку образцы нефти и горючих газов, а также установил в этом городе футшток для наблюдений за уровнем Каспия.

В мае 1830 году Эмилий Ленц вернулся в Петербург и приступил к обработке собранных материалов. Важнейшие научные результаты экспедиции были опубликованы им в 1832 и 1836 годах. В марте 1830 года еще до возвращения в Петербург он был избран экстраординарным академиком.

Замечательной чертой Ленца как ученого было глубокое понимание физических процессов и умение открывать их закономерности. Начиная с 1831 и по 1836 год он занимался изучением электромагнетизма. В начале тридцатых годов прошлого столетия Ампер и Фарадей создали несколько по существу мнемонических правил для определения направления наведенного тока (тока индукции). Но главного результата добился Ленц, открывший закон, определивший направление индуцируемого тока. Он известен сейчас как правило Ленца.

Правило Ленца раскрывало главную закономерность явления : наведенный ток всегда имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует процессам, вызывающим индукцию. 29 ноября 1833 году это открытие было доложено Академии наук. В 1834 году Ленца избрали ординарным академиком по физике.

В 1836 году Эмилий Ленц был приглашен в Петербургский университет и возглавил кафедру физики и физической географии. В 1840 году он был избран деканом физико-математического факультета, а в 1863 году — ректором университета. С середины тридцатых годов, наряду с исследованиями в области физики и физической географии Ленц вел большую педагогическую работу: многие годы он заведовал кафедрой физики Главного педагогического института, преподавал в Морском корпусе, в Михайловском артиллерийском училище. В 1839 году он составил «Руководство к физике» для русских гимназий, выдержавшее одиннадцать изданий. Ленц существенно улучшил преподавание физических дисциплин в университете и других учебных заведениях. В числе его учеников были Д.И. Менделеев, К.А. Тимирязев, П.П. Семенов-Тян-Шанский, Ф.Ф. Петрушевский, А.С. Савельев, М.И. Малызин, Д.А. Лачинов, М.П. Авенариус, Ф.Н. Шведов, Н.П. Слугинов.

В 1842 году Ленц открыл независимо от Джеймса Джоуля закон, согласно которому количество тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока, прямо пропорционально квадрату силы тока сопротивлению проводника и времени. Он явился одной из важных предпосылок установления закона сохранения и превращения энергии.

Количества теплоты, выделяемой в проводнике, прямо пропорционально его сопротивлению, квадрату силы тока и времени движения тока по проводнику.

Совместно с Борисом Семеновичем Якоби Ленц впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах, установил существование в последних «реакции якоря». Открыл обратимость электрических машин. Кроме того, он изучал зависимость сопротивления металлов от температуры.

Больших достижений добился Эмилий Ленц и в исследованиях в области физической географии, главная задача которой, по его мнению, «заключается в определении: по каким именно физическим законам совершаются и совершались наблюдаемые нами явления».

В 1845 году по инициативе ряда выдающихся географов, в том числе адмиралов Ф.П. Литке, И. Ф. Крузенштерна, Ф.П. Врангеля, академиков К.М. Бэра, П.И. Кеппена, было создано Русское географическое общество. 7 октября на первом общем собрании действительных членов Академии наук был избран его Совет в составе семи человек, в который вошел Ленц. До конца жизни Эмилий Христианович выполнял в Географическом обществе большую разностороннюю работу.

В 1851 году был опубликован фундаментальный труд Эмилия Ленца «Физическая география», который в дальнейшем неоднократно переиздавался в России и за рубежом. Ленц рассмотрел строение земной коры, происхождение и перемещение образующих ее пород и показал, что она непрерывно изменяется и что этот процесс влияет на рельеф материков. Он отметил три важнейших фактора, вызывающих непрерывное изменение поверхности суши: «вулканические силы, влияние вод при содействии атмосферы и, наконец, органические существа». Ленц убедительно показал, что для установления законов, управляющих атмосферными процессами, необходимы продолжительные метеорологические наблюдения в различных районах, производимые точными приборами по единой методике. Он открыл важные закономерности суточного и годового хода температуры и давления воздуха, ветровой деятельности, испарения воды, конденсации водяного пара и образования облаков, электрических и оптических явлений в атмосфере: объяснил происхождение голубого цвета неба, радуги, кругов около Солнца и Луны и ряда редких атмосферных явлений.

Русский ученый установил причину небольшого повышения температуры воды с глубиной в зоне к югу от 51 градуса южной широты и отметил, что подобная инверсия этой характеристики должна иметь место и в Северном Ледовитом океане. Тем самым он предвосхитил выдающееся открытие Ф. Нансена, обнаружившего во время экспедиции в 1893—1896 годах теплые атлантические воды в глубинных слоях Арктического бассейна. Эмилий Ленц установил, что соленость воды мало изменяется с глубиной, а в верхнем слое уменьшается с широтой. Однако наибольшая соленость наблюдается не в экваториальной зоне, а в районах близ тропиков, вследствие сильного испарения в этих районах. Плотность воды возрастает с широтой и с глубиной. Главная причина такого ее изменения заключается в Уменьшении температуры воды в этих направлениях.

Эмилий Ленц пришел к выводу, что из-за увеличения плотности воды с широтой в Мировом океане наряду с течениями, вызываемыми ветром и наклоном уровня, должно существовать общее и не менее сильное движение поверхностных вод из тропической зоны в области высоких широт и движение глубинных вод из этих областей в тропическую зону. Такая циркуляция, существование которой было подтверждено всеми последующими наблюдениями, представляет собой одну из важнейших причин водообмена между низкими и высокими широтами. Она, в частности, и обусловливает поступление холодных вод из Южного, а также из Северного Ледовитого океанов в глубинные слои умеренных и низких широт. Ленц дал ценные методические указания для определения скоростей течений навигационным способом, впервые высказал мысль о том, что орбиты частиц в ветровых ваннах представляют собой эллипсы.

Огромное значение для развития науки о Земле имеет положение Ленца, согласно которому главной причиной процессов, происходящих в атмосфере, является солнечная радиация.

Исследования, начатые Ленцем, позднее были продолжены А.П. Военковым, М.П. Миланковичем и другими учеными Они занимают одно из центральных мест в современной климатологии.

Эмилий Ленц заключил, что наибольшая часть солнечной радиации поглощается Мировым океаном. Эта энергия расходуется в основном на испарение воды, вызывая ее кругообращение в эпигеосфере. Поэтому океаны, огромные резервуары тепла и влаги, играют гигантскую роль в формировании климата Земли. Ленц показал важность исследования процессов в Мировом океане во взаимной связи с процессами в других частях эпигеосферы. Наряду с американским ученым М.Ф. Мори, он был основоположником учения о взаимодействии океана с атмосферой.

Книга Ленца сыграла очень большую роль в развитии наук о Земле, в утверждении материалистического взгляда на природу. Сразу после выхода она получила высокую оценку в журналах «Современник» и «Отечественные записки». Выдающиеся географы С.О. Макаров, М.А. Рыкачев, Ю.М. Шокальский, Л.С. Берг и другие неоднократно отмечали точность океанографических наблюдений, достоверность и большое значение научных результатов, полученных Ленцем.

«Наблюдения Ленца не только первые в хронологическом отношении, но первые и в качественном, и я ставлю их выше своих наблюдений и выше наблюдений «Челленджера», — писал адмирал Макаров. «Таким образом, труды Коцебу и Ленца, — отмечал Ю.М. Шокальский, — представляют во многих отношениях не только важный вклад в науку, но и действительное начало точных наблюдений в океанографии, чем русский флот и русская наука могут гордиться».

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

Ленц, Эмилий Христианович

(Неіnrich-Friedrich-Emil Lenz) - профессор физики, доктор филологии, тайный советник; род. в Дерпте 12 февраля 1804 г., ум. в Риме 29 января 1864 г. Образование получил в Дерптском университете, занимаясь теологией, филологией и естественными науками. Не успев окончить здесь полного курса, Ленц в 1823 г. был приглашен физиком в кругосветную экспедицию Коцебу (1823-1826 гг.). Во время путешествия он сделал важные наблюдения в области физической географии. В 1827 г., по возвращении из экспедиции, Ленц получил степень доктора в Гейдельбергском университете; в том же году он начал преподавать физику в училище Св. Петра, а с 1830 г. в Михайловском артиллерийском училище. В 1828 г. Ленц был определен адъюнктом в Академию Наук, где прочел свой мемуар: "О солености морской воды и ее температуре в океанах на поверхности и в глубине". В 1829 г. он принял участие в новой ученой экспедиции на Кавказ для магнитных, термометрических, барометрических и геогностических наблюдений и исследований в окрестностях Эльбруса; затем с астрономом Кнорре он производил наблюдения над качанием маятника на берегу Каспийского моря. Интересный отчет его об этой поездке напечатан в "Recueil des actes" за 1830 г.; в это же время Ленц напечатал исследования об изменениях уровня вод в Каспии и другие наблюдения, произведенные им во время поездки, равно как и ученые результаты кругосветного путешествия. В том же 1830 г. Ленц был назначен экстраординарным академиком и директором физического кабинета при Академии Наук. В 1834 г. он состоял членом комитета под председательством адмирала Грейга для построения обсерватории и инспектором воспитательных заведений и частных пансионатов столицы. В 1836 г. Ленц был приглашен на кафедру физики в Петербургский университет, где стараниями его физический кабинет был приведен в отличный порядок. В следующем году он совершил экскурсию с Гецем и Гебелем в южные степи, результатом чего было его сочинение: "Reisen in die Steppen des südlichen Russlands". В 1839 г. он произнес речь на университетском акте: "Ueber die practischen Anwendungen des alwanismus" и совершил под начальством Купфера поездку на Эльбрус. В 1840 г. Ленц был удостоен степени доктора Гельсингфорского университета. В 1851 г. он был назначен профессором Педагогического института, но лекции по физике не прекращал читать в Михайловском артиллерийском училище и великим князьям Константину, Николаю и Михаилу Николаевичам и великим княжнам Ольге и Александре Николаевнам. В 1863 г. Ленц, бывший до этого времени более 20-ти лет деканом физико-математического факультета, был избран ректором и оставался в этой должности до самой смерти.

В 1862 г. он участвовал в комиссии для определения длины секундного маятника в различных местностях. Ленц известен многими открытиями в области физики. Главнейшие результаты его исследований излагаются и во всех учебниках физики. Именно: 1) закон индукции ("закон Ленца"), по которому направление индукционного тока всегда таково, что оно препятствует тому действию, которым оно вызывается (1883 г.); 2) "Закон Джоуля и Ленца" количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника (1884 г.); 3) опыты, подтверждающие "явление Пелтье": если пропускать гальванический ток через висмутовый и сурьмяный стержни, спаянные концами и охлажденные до 0°, то можно заморозить воду, налитую в ямку около спая (1838 г.); 4) опыты над поляризацией электродов (1847 г.) и т. д. Он же установил способ определять меру силы тока. Первое применение этого способа измерения и первый численный пример его Ленц представил в 1832 г. в записке: "О законах действия магнита на спираль в том случае, когда магнит быстро приближается к ней или от нее удаляется, и о наивыгоднейшем устройстве спирали для произведения магнитно-электрических токов". В 1836 г. Ленц представил записку, в которой, вопреки общепринятому мнению Делярива, что токи, возбужденные различными химическими процессами, различны по своим свойствам, доказал, что результаты, полученные Деляривом, произошли вследствие самого способа измерения силы тока и вследствие незнания теории Огла. Ленц при этом подтвердил тот закон, что проводимость системы параллельных проводников равна сумме проводимостей проводников и сила тока распределяется между проводниками пропорционально их проводимостям, независимо от того, твердые они, жидкие, или те и другие вместе (Вullеtin Scient, т. ІV). В 1838 г. Ленц представил записку "О законах электромагнитов" (Bull Scient, т. VІ), заключающую в себе исследования, произведенные им при помощи тех же мгновенных токов вместе с академиком Якоби. Здесь найдено решение вопроса наибольшего электромагнита и распределения на нем магнетизма. В 1841 г. Ленц показал, каким главнейшим условиям должны удовлетворять приборы для того, чтобы действие их на данный проводник было наибольшее (Bull. Scient. т. Х, стр. 78). В 1846 г. Ленц начал ряд опытов с магнитоэлектрическою машиною с целью более подробно исследовать влияние, какое имеет скорость вращения машины на силу индуктированного тока - это составляет предмет двух его записок 1848 и 1853 гг. (Bull. physico-math., т. VII, №№ 17 и 18 и т. XII, №№ 3 и 4). Ленц изобрел магнитный теодолит, который при наблюдениях по точности превосходит деклинатор Джонса. Он улучшил бито-термометры Гельса и употреблял их во время кругосветной экспедиции Коцебу (Lehrbuch der Meteorologie, 1860 г., стр. 81; Mémoires de l"Acad., т. VI, стр. 236). Вообще Ленц был в свое время одним из выдающихся физиков России и всей Европы; он был истинным тружеником, всю жизнь посвятившим множеству мелких, отдельных исследований, которые в совокупности, вместе взятые, представляют весьма важное в теоретическом смысле. Об опытах Ленца академик Савельев говорит, как об исключительно точных, ясных, полных и убедительных. "Приемы, какие Ленц употреблял при своих опытах, говорит Мозер, должны служить нормою для всех других подобных исследований". Из многочисленных трудов Ленца, кроме весьма распространенных его учебников, - "Физическая география", СПб, 1851 г., 1854 г. и 1858 г., "Руководство к физике", СПб, 1839 г., 1842 г., 1851 г. Киев, 1851 г. СПб, 1855 г. и 1864 г. и "Руководство к физике для военно-учебных заведений" 1855 г., - большая часть написана на немецком языке. Таковы: "Betrachtungen über Ventilatia in unsern Klimaten" (Mém., т. VI, 1863 г.); "Ueber ein neues Anemometer" (Bull. т. VI, 1863 г.); "Physikalische Beobachtungen angestellt auf einer Reise um die Welt in den Jahren 1823-26" (Mém., т. VI, І, 1831 г.); "Expérience de forte compression" (Ibid. Vol. II); "Barometrische Höhenmässungen im Kaukasus" (Bull. т. I, 1836 г.); "Ueber die Gesetze, nach welchen ein bewegter Magnet auf ein Spiral einwirkt etc." (Mém. т. VI, № 2, 1833 г.); "Ueber die Bestimmung der Richtung der durch elektrodinamische Vertheilung erregten Galwanischensröme" (Pogg. Annal. XXXI, 1834 г.) и мн. др. На русский язык переведено: "Наблюдения над наклонением и степенью силы магнитной стрелки, произведенные в путешествии вокруг света в шлюпе "Сенявин" в 1826-29 гг. капитаном Ф. Литке, обработанные и вычисленные Э. Ленцем".

А. Савельев, "О трудах академика Ленца в магнитоэлектричестве" ("Журнал М. Н. Пр.", 1854 г., №№ 8, 9. - Платов и Кирпичев , "Исторический очерк образования и развития Артиллерийского Училища", СПб. 1851 г., стр. 153, 225, 283. - "Морской Сборник", 1851 г., № 12; 1861 г., № 5; 1867 г., № 5. - "Записки Академии Наук", 1862 г., т. II. - "Вестник Имп. Географического Общ." 1860 г., № 3. - Григорьев , "СПб. Университет". - Никитенко , "Дневник", "Электричество", 1845 г., №№ 11-12. - Poggendorf , "Biograph. Litter. Handwörterbuch", т. І. - "Repertorim. der Physik". - Von Dove, Bd. І. - "Bull. Scient", тт. II, III. - "Mémoires de l"Acad.", 1834 г. - "Poggendorf Annalen", т. XXXIV. - Геннади , "Справочный словарь о русских писателях и ученых", т. ІI.

{Половцов}

Ленц, Эмилий Христианович

(Heinrich-Friedrich-Emil Lenz) - знаменитый физик. Род. в Дерпте 12 февраля 1804 г.; умер в Риме 10 февраля 1865 г. От 1823 до 1826 г. принимал участие в качестве физика в кругосветном путешествии Коцебу. Результаты научных исследований этой экспедиции напечатаны им в "Мемуарах СПб. акд. наук" (1831). В 1828 г. выбран адъюнктом академии, а в 1834 г. академиком. Вместе с тем он состоял профессором, а в последние годы и ректором спб. унив. Он преподавал также в главном педагогическом институте и в Михайловском артиллерийском училище. Лекции его по физике и физической географии отличались замечательной ясностью и строгой систематичностью. Такими же качествами обладали и его известные руководства физики (для гимназии) и физической географии; оба учебника выдержали несколько изданий, но первый из них был особенно распространен. Настолько же блестяща и плодотворна была и научная деятельность академика Л. В истории физики научным трудам его всегда будет отводиться почетное место. Многие его научные исследования относятся к физической географии (и температуре и солености моря, об изменчивости уровня Каспийского моря, о барометрическом измерении высот, об измерении магнитного наклонения и напряженности земного магнетизма и др.). Но главным образом он работал в области электромагнетизма. Выяснению важного значения этих работ посвящены, между прочим, сочинения А. Савельева: "О трудах академика Л. в магнитоэлектричестве" (СПб., 1854) и В. Лебединского: "Л. как один из основателей науки об электромагнитизме" (журн. "Электричество" 1895). Главнейшие результаты его исследований излагаются и во всех учебниках физики. Именно: 1) закон индукции ("Закон Л."), по которому направление индукционного тока всегда таково, что он препятствует тому действию (напр. движению), которым он вызывается (1883 г.). 2) "Закон Джоуля и Л.": количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника (1844). 3) Опыты, подтверждающие "явление Пельтье"; если пропускать гальванический ток через висмутовый и сюрьмяной стержни, спаянные концами и охлажденные до 0°, то можно заморозить воду, налитую в ямку около спая (1838). 4) Опыты над поляризацией электродов (1817) и т. д. Некоторые свои исследования Л. производил вместе с гг. Парротом (о сжатии тел), Савельевым (о гальванической поляризации) и академиком Якоби (об электромагнитах). Список его мемуаров, которые печатались в "Записках Имп. Акд. Наук" и в журнале "Poggendorfs Annalen", помещен в "Biographisch-literarisches Handwörterbuch von Poggendorf" (I, 1424). В соответственных статьях (Электрический ток, Нагревание электрич. током) Словаря будут подробнее изложены работы Л.

H. Гезехус.

{Брокгауз}

Ленц, Эмилий Христианович

ординарный академик, Имп. Акад. Наук, род. в Дерпте 12 февраля 1804 г., † в Риме, 29 января 1865 г. Выбран адъюнктом физики 7 мая 1828 г. - ординарным академиком был с 5 сентября 1834 г.

{Половцов}

Ленц, Эмилий Христианович

Рус. физик, акад. Род. в г. Дерпте (ныне г. Тарту). 16 лет поступил в Дерпт. ун-т. В 1823, не закончив обучения в ун-те, занял место физика на шлюпе "Предприятие", отправлявшемся в кругосветное плавание(1823-26) под командой О. Е. Коцебу. За выдающиеся результаты геофизич. исследований, осуществленных во время экспедиции, Л. в 1828 был избран адъюнктом Петербург. АН. По поручению Академии провел в 1829-30 геодезич. наблюдения в высокогорных районах Кавказа и на побережье Каспийского м. В 1830 избран экстраординарным академиком; в 1834 - ординарным. В 30-х гг. 19 в. в реорганизованной при участии Л. физич. лаборатории АН он начал свои работы по электричеству и магнетизму. С 1836 возглавил кафедру физики и физич. географии в Петербург. ун-те, с 1840 был деканом физ.-мат. фак-та, а в 1863 был избран ректором. В 1835-41 преподавал также в Морском корпусе, в 1848-61 - в Михайловском арт. училище (с 1855 - Михайловской арт. академии). В 1851-59 заведовал кафедрой физики Главного педагогич. ин-та. Л. поднял уровень преподавания физики в ун-те, организовал заново весь физ.-мат. фак-т. Из его школы вышли ученые А. С. Савельев. М. И. Талызин, М. П. Авенариус, Ф. Ф. Петрушевский и др., сыгравшие в свое время большую роль в развитии физики в России. Л. занимался вопросами преподавания в средней школе. Его "Руководство к физике, составленное... для русских гимназий" (1839) выдержало 11 изданий.

Среди многочисленных научных работ Л. особенно известны две: "Об определении направления гальванических токов, возбуждаемых электродинамической индукцией" (доложена в 1833, опубл. в 1834) и "О законах выделения тепла гальваническим током" (доложена в 1842, опубл. в 1843-44). В первой из них устанавливается правило, определяющее направление индуктированных токов (т. н. правило Ленца). В отличие от многих аналогичных правил (А. Ампера, М. Фарадея, Дж. Максвелла и др.), имеющих чисто геометрич. содержание, правило Л. сформулировано как нек-рый динамич. закон. Во второй работе дается закон теплового действия тока. Обнаруженный несколько ранее (1841) англ. физиком Д. Джоулем, он только после классич. измерения Л. получил прочное обоснование, к-рое утвердило его как один из точнейших физич. законов (т. н. закон Джоуля-Ленца). Когда в 1847 нем. ученый Г. Гельмгольц распространил закон сохранения энергии на область явлений индукции, он положил в основу своего вывода именно эти две работы Л. В совместной работе Л. и Б. С. Якоби (см.) "О законах электромагнитов" (2 чч., 1838-44) были впервые даны методы расчета электромагнитов в электрич. машинах. Эти методы использовались вплоть до 1880, когда были открыты законы магнитной цепи.

В работе "О влиянии скорости вращения на величину индукционных токов в магнитоэлектрических машинах" (3 чч., 1849-58) Л. установил существование явления "реакции якоря" и для уменьшения его действия предложил производить сдвиг щеток машины. При анализе процессов, происходящих в электрич. генераторе, Л. применял изобретенный им прибор для изучения формы кривой переменного тока. Л. принадлежат также работы по установлению зависимости сопротивления металлов от температуры, по утверждению закона Ома, созданию баллистич. метода для измерения магнитного потока (совм. с Б. С. Якоби) и др. Труды Л. дают основание считать его одним из создателей учения об электричестве и теоретич. основ электротехники. Л. известен также работами по геофизике. Он исследовал вертикальное распределение температуры и солености воды в океанах и суточный ход температуры воздуха на разных широтах. Одним из первых предложил метод барометрич. нивелировки. Впервые начал заниматься вопросом о вековом изменении уровня Каспийского м.

Соч.: Избранные труды, М., 1950.

Лит.: Лежнева О. А. и Ржонсницкий Б. Н., Эмилий Христианович Ленц , М.-Л., 1952 (имеется библиография трудов Л. и литература о нем); Баумгарт К., Академик Эмилий Христианович Ленц (1804-1865) (К 150-летию со дня рождения), "Вестник Ленинградского ун-та", 1954, № 5, стр. 207; Голоушкин В. Н., Э. X. Ленц - создатель и руководитель русской школы физиков середины XIX в., "Ученые записки (Ленинград. гос. пед. ин-та им. А. И. Герцена)", 1955, т. 103.

Ленц, Эмилий Христианович

(24.II.1804-10.II.1865) - русский физик, член Петербургской АН (1834). Р. в Дерпте (ныне Тарту). Учился в Дерптском ун-те. В 1836 возглавил кафедру физики и физической географии Петербургского ун-та, с 1840 - декан физико-математического ф-та, с 1863 - ректор. Преподавал также в Морском корпусе (1835-41), в Михайловской артиллерийской академии (1848-61) и Педагогическом ин-те (1851-59).

Основные работы в области электромагнетизма. В 1833 установил правило определения направления электродвижущей силы индукции (закон Ленца), а в 1842 (независимо от Дж. Джоуля ) - закон теплового действия электрического тока (закон Джоуля - Ленца). Совместно с Б. С. Якоби впервые разработал методы расчета электромагнитов в электрических машинах, установил существование в последних "реакции якоря". Открыл обратимость электрических машин.

Изучал зависимость сопротивления металлов от температуры.

Работы относятся также к геофизике. В 1823-26 принимал участие в кругосветном путешествии на шлюпе "Предприятие", осуществил важные геофизические исследования. Учениками Ленца были М. П. Авенариус, Ф. Ф. Петрушевский, Ф. Н. Шведов, Р. Э. Ленд, А. И. Савельев, Н. П. Слугинов и др.

Соч.: Избранные труды. - М., Изд-во АН СССР, 1950.

Лит.: Лежнева О. А. Из истории открытия электромагнетизма и электромагнитной индукции. - Тр. Ин-та истории естествознания и техники, 1959, т. 22, с. 132-148; Лежнева О. А., Ржонсницкий Б. Н. Эмилий Христианович Ленц. - М.; Л., Госэнергоиздат, 1952; Развитие физики в России. - М., Просвещение, 1970, 2 т. .

Рим) - выдающийся физик, первооткрыватель закона индукции ("Правило Ленца ").

Биография

Главнейшим результатом его исследований стали законы, названными его именем:

• Закон индукции («Правило Ленца »), по которому направление индукционного тока всегда таково, что он препятствует тому действию (напр. движению), которым он вызывается ( г.);
• «Закон Джоуля - Ленца »: количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника ();
• «Эффект Пельтье»; если пропускать гальванический ток через висмутовый и сурьмяной стержни, спаянные концами и охлажденные до 0 °C, то можно заморозить воду, налитую в ямку вблизи их соединения" ();
• Опыты над поляризацией электродов ().

Некоторые свои исследования Э.Х. Ленц проводил вместе с другими учеными: Георгом Парротом - "О сжатии тел", А.С. Савельевым - "О гальванической поляризации", академиком Б.С. Якоби - "Об электромагнитах".

Мемуары Э.Х. Ленца, которые печатались в «Записках Императорской Академии Наук » и в журнале «Poggendorfs Annalen», помещёны так же в «Biographisch-literarisches Handwörterbuch von Poggendorf» (I, 1424).

Литература

• Баранов М. И. Эмилий Христианович Ленц - один из основоположников науки об электромагнетизме // Електротехнiка i електромеханiка. - 2006. - № 3. - С. 5-11;
• Григорьев, В. И. Эмиль Христианович Ленц // Григорьев В. И. О физиках и физике. - М. : Физматлит, 2004. - С. 101-106 ;
• Королев Ю. А.Эмилий Христианович Ленц // Физика в школе. - 2009. - № 3. - С. 3-5;
• Лежнева, О. А. Эмилий Христианович Ленц. ( -) / О. А. Лежнева, Б. Н. Ржонсницкий. - М .-Л. : Госэнергоиздат,