Penemuan mendasar di bidang elektrodinamika dikaitkan dengan nama Lenz. Bersamaan dengan ini, ilmuwan tersebut dianggap sebagai salah satu pendiri geografi Rusia.
Emil Khristianovich Lenz lahir pada 24 Februari 1804 di Dorpat (sekarang Tartu). Pada tahun 1820 ia lulus dari gimnasium dan masuk Universitas Dorpat. Lenz memulai kegiatan ilmiah independennya sebagai fisikawan dalam ekspedisi keliling dunia di kapal "Enterprise" (1823-1826), di mana ia dimasukkan atas rekomendasi profesor universitas. sangat jangka pendek beliau bersama rektor E.I. Parrothom menciptakan instrumen unik untuk pengamatan oseanografi laut dalam - pengukur kedalaman winch dan bathometer. Dalam perjalanannya, Lenz melakukan pengamatan oseanografi, meteorologi, dan geofisika di Samudra Atlantik, Pasifik, dan Hindia. Pada tahun 1827, ia memproses data yang diterima dan menganalisisnya. Pada bulan Februari 1828, Lenz menyerahkan kepada Akademi Ilmu Pengetahuan sebuah laporan berjudul "Pengamatan Fisik Selama Perjalanan Keliling Dunia Di Bawah Komando Kapten Otto von Kotzebue pada tahun 1823, 1824, 1825 dan 1826". Untuk pekerjaan ini, yang mendapat penilaian sangat tinggi, pada Mei 1828 Lenz terpilih sebagai ajudan Akademi dalam fisika.
Pada tahun 1829-1830, Lenz terlibat dalam penelitian geofisika di wilayah selatan Rusia. Pada Juli 1829, ia berpartisipasi dalam pendakian pertama Elbrus dan menentukan ketinggian gunung ini dengan metode barometrik. Dengan cara yang sama, ia menetapkan bahwa permukaan Laut Kaspia adalah 30,5 m lebih rendah dari Laut Hitam.
Pada bulan September 1829, Lenz melakukan pengamatan gravitasi dan magnetik di Observatorium Nikolaev sesuai dengan program yang disusun oleh A. Humboldt, dan beberapa saat kemudian - di Dagestan. Dia mengumpulkan sampel minyak dan gas yang mudah terbakar di sekitar Baku, dan juga memasang palung di kota ini untuk memantau permukaan Laut Kaspia.
Pada Mei 1830, Lenz kembali ke St. Petersburg dan mulai memproses bahan-bahan yang dikumpulkan. Hasil ilmiah terpenting dari ekspedisi diterbitkan olehnya pada tahun 1832 dan 1836. Pada bulan Maret 1830, bahkan sebelum kembali ke St. Petersburg, ia terpilih sebagai akademisi yang luar biasa.
Fitur luar biasa dari Lenz sebagai ilmuwan adalah pemahaman yang mendalam tentang proses fisik dan kemampuan untuk menemukan polanya. Dari tahun 1831 hingga 1836 ia mempelajari elektromagnetisme. Pada awal tiga puluhan abad terakhir, Ampere dan Faraday menciptakan beberapa aturan mnemonik yang pada dasarnya untuk menentukan arah arus induksi (arus induksi). Tetapi hasil utama dicapai oleh Lenz, yang menemukan hukum yang menentukan arah arus induksi. Sekarang dikenal sebagai aturan Lenz. Aturan Lenz mengungkapkan keteraturan utama dari fenomena: arus induksi selalu memiliki arah sedemikian rupa sehingga medan magnetnya melawan proses yang menyebabkan induksi. Pada 29 November 1833, penemuan ini dilaporkan ke Academy of Sciences. Pada tahun 1834, Lenz terpilih sebagai akademisi biasa dalam fisika.
Pada tahun 1836, Lenz diundang ke Universitas St. Petersburg dan mengepalai departemen fisika dan geografi fisik. Pada tahun 1840 ia terpilih sebagai dekan Fakultas Fisika dan Matematika, dan pada tahun 1863 ia terpilih sebagai rektor universitas. Dari pertengahan tiga puluhan, bersama dengan penelitian di bidang fisika dan geografi fisik, Lenz memimpin pekerjaan pedagogis: selama bertahun-tahun ia mengepalai Departemen Fisika Institut Pedagogis Utama, mengajar di Korps Marinir, di Sekolah Artileri Mikhailovsky. Pada tahun 1839, ia menyusun "Panduan Fisika" untuk gimnasium Rusia, yang melewati sebelas edisi. Lenz secara signifikan meningkatkan pengajaran disiplin fisik di universitas dan lain-lain institusi pendidikan. Di antara murid-muridnya adalah D.I. Mendeleev, K.A. Timiryazev, P.P. Semenov-Tyan-Shansky. F.F. Petrushevsky, A.S. Saveliev, M.I. Malyzin, D.A. Lachinov, M.P. Avenarius, F.N. Shvedov, N.P. Sluginov.
Pada tahun 1842, terlepas dari James Joule, Lenz menemukan hukum yang menyatakan bahwa jumlah panas yang dilepaskan selama aliran arus listrik berbanding lurus dengan kuadrat kekuatan arus, hambatan konduktor, dan waktu. Dia muncul sebagai salah satu dari prasyarat penting pembentukan hukum kekekalan dan transformasi energi.
Bersama dengan Boris Semenovich, Jacobi Lenz adalah orang pertama yang mengembangkan metode untuk menghitung elektromagnet di mesin listrik, dan menetapkan keberadaan "reaksi jangkar" di mesin listrik. Menemukan reversibilitas mesin listrik. Selain itu, ia mempelajari ketergantungan resistansi logam pada suhu.
Lenz juga meraih prestasi besar dalam penelitian di bidang geografi fisik, tugas utama yang, menurutnya, "terdiri dalam menentukan: dengan apa" hukum fisika fenomena yang kita amati sedang dan telah terjadi.”
Pada tahun 1845, atas prakarsa sejumlah ahli geografi terkemuka, termasuk laksamana F.P. Seperti, I.F. Krusenstern. F.P. Wrangel, akademisi K.M. Baer, P.I. Koeppen, Masyarakat Geografis Rusia telah dibuat. 7 Oktober pertama pertemuan umum anggota penuh Akademi Ilmu Pengetahuan dipilih oleh Dewan yang terdiri dari tujuh orang, termasuk Lenz. Sampai akhir hayatnya, Emilius Khristianovich melakukan banyak pekerjaan serbaguna di Masyarakat Geografis.
Pada tahun 1851 karya mendasar Lenz " Fisiografi", yang kemudian berulang kali dicetak ulang di Rusia dan luar negeri. Lenz meneliti struktur kerak bumi, asal usul dan pergerakan batuan yang membentuknya, dan menunjukkan bahwa ia terus berubah dan bahwa proses ini memengaruhi relief benua. Dia mencatat tiga faktor terpenting yang menyebabkan perubahan terus-menerus di permukaan tanah: "kekuatan vulkanik, pengaruh air dengan bantuan atmosfer, dan, akhirnya, makhluk organik." Lenz dengan meyakinkan menunjukkan bahwa untuk menetapkan hukum yang mengatur atmosfer. proses, pengamatan meteorologi jangka panjang di berbagai wilayah diperlukan, diproduksi oleh instrumen yang tepat menggunakan metode tunggal. Dia menemukan keteraturan penting dari perjalanan harian dan tahunan suhu dan tekanan udara, aktivitas angin, penguapan air, kondensasi uap air dan pembentukan awan , listrik dan fenomena optik di atmosfer: menjelaskan asal mula warna biru langit, pelangi, lingkaran mengelilingi Matahari dan Bulan, dan sejumlah fenomena atmosfer yang langka.
Ilmuwan Rusia menetapkan penyebab sedikit peningkatan suhu air dengan kedalaman di zona selatan 51 derajat lintang selatan dan mencatat bahwa pembalikan serupa dari karakteristik ini juga harus terjadi di Samudra Arktik. Dengan demikian, ia mengantisipasi penemuan luar biasa F. Nansen, yang menemukan perairan Atlantik yang hangat di lapisan dalam cekungan Arktik selama ekspedisi pada tahun 1893-1896. Lenz menemukan bahwa salinitas air berubah sedikit dengan kedalaman, sementara di lapisan atas itu menurun dengan garis lintang. Namun, salinitas tertinggi tidak diamati di zona khatulistiwa, dan di daerah dekat daerah tropis, karena penguapan yang kuat di daerah ini. Kepadatan air meningkat dengan garis lintang dan kedalaman. Alasan utama untuk perubahan ini adalah penurunan suhu air di arah ini.
Lenz sampai pada kesimpulan bahwa karena peningkatan kepadatan air dengan garis lintang di Samudra Dunia, bersama dengan arus yang disebabkan oleh angin dan kemiringan permukaan, harus ada pergerakan air permukaan yang umum dan tidak kalah kuatnya. dari zona tropis ke lintang tinggi dan pergerakan air dalam dari daerah-daerah di daerah tropis. Sirkulasi seperti itu, yang keberadaannya telah dikonfirmasi oleh semua pengamatan berikutnya, adalah salah satu dari alasan yang paling penting pertukaran air antara rendah dan lintang tinggi. Ini, khususnya, menentukan aliran air dingin dari Selatan, serta dari Utara samudra arktik lapisan dalam yang beriklim sedang dan lintang rendah. Lenz memberi yang berharga pedoman untuk menentukan kecepatan arus dengan cara navigasi, dia adalah orang pertama yang menyarankan bahwa orbit partikel dalam penangas angin adalah elips.
Nilai bagus untuk pengembangan ilmu Bumi memiliki posisi Lenz, yang menurutnya alasan utama proses yang terjadi di atmosfer, adalah radiasi matahari.
Studi yang dimulai oleh Lenz kemudian dilanjutkan oleh A.P. Voenkov, M.P. Milankovich dan ilmuwan lainnya. Mereka menempati salah satu dari tempat pusat dalam klimatologi modern. Lenz menyimpulkan bahwa bagian terbesar radiasi matahari diserap oleh lautan. Energi ini dihabiskan terutama untuk penguapan air, menyebabkan sirkulasinya di epiogeosfer. Oleh karena itu, lautan, tempat penyimpanan panas dan kelembaban yang sangat besar, memainkan peran besar dalam membentuk iklim Bumi. Lenz menunjukkan pentingnya mempelajari proses di Samudra Dunia dalam kaitannya dengan proses di bagian lain dari epigeosfer. Bersama dengan ilmuwan Amerika M.F. Mori, dia adalah pendiri doktrin interaksi laut dengan atmosfer.
Buku Lenz diputar sangat peran besar dalam perkembangan ilmu bumi, dalam penegasan pandangan materialistis tentang alam. Segera setelah rilis, dia sangat dihargai di majalah Sovremennik dan Otechestvennye Zapiski. Ahli geografi terkemuka S.O. Makarov, M.A. Rykachev, Yu.M. Shokalsky, L.S. Berg dan lain-lain telah berulang kali mencatat keakuratan pengamatan oseanografi, keandalan dan sangat penting hasil ilmiah yang diperoleh Lenz.
“Pengamatan Lenz bukan hanya yang pertama secara kronologis, tetapi juga yang pertama dalam kualitas, dan saya menempatkannya di atas pengamatan saya sendiri dan di atas pengamatan Challenger,” tulis Laksamana Makarov. “Jadi, karya Kotzebue dan Lenz,” tulis Laksamana Makarov. kata Yu.M. Shokalsky, - mewakili dalam banyak hal tidak hanya kontribusi penting bagi sains, tetapi juga awal nyata dari pengamatan akurat dalam oseanografi, yang dapat dibanggakan oleh armada Rusia dan sains Rusia.
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Lua error di Module:Wikidata on line 170: mencoba mengindeks field "wikibase" (nilai nihil).
Emil Khristianovich Lenzo(saat lahir Heinrich Friedrich Emil Lenzo, Jerman Heinrich Friedrich Emil Lenzo; 12 Februari (24), Dorpat - 29 Januari (10 Februari), Roma) - fisikawan Rusia asal Jerman. Berasal dari Jerman Baltik. E.H. Lenz adalah salah satu pendiri teknik elektro. Namanya dikaitkan dengan penemuan hukum yang menentukan efek termal arus, dan hukum yang menentukan arah arus induksi.
Biografi
Penyimpanan
Tempat di Elbrus disebut Batu Lenz (Lenz berpartisipasi dalam ekspedisi pertama ke Elbrus pada tahun 1829 di bawah komando Jenderal Emanuel)
Tulis ulasan tentang artikel "Lenz, Emil Khristianovich"
literatur
- Rzhonsnitsky B.N. Emily Khristianovich Lenz. (1804-1865). - M.-L.: 1952. (dengan
- Rzhonsnitsky B.N. Akademisi E. Kh. Lenz dan geografi fisik. - Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. No. 2. 1954. Hal. 61
- Rzhonsnitsky B.N. Ilmuwan Rusia yang luar biasa. (150 tahun sejak kelahiran fisikawan E. Kh. Lenz). - Malam Leningrad. 24 Februari 1954
- Rzhonsnitsky B.N. Ahli kelautan Rusia yang luar biasa (untuk peringatan 150 tahun E. Kh. Lenz). - Transportasi air. 25 Februari 1954
- Rzhonsnitsky B.N. Emily Khristianovich Lenz. - M.: Thought, 1987. (Geografis dan pelancong yang luar biasa).
- Khramov Yu.A. Lenz Emilius Khristianovich // Fisikawan: Direktori Biografi / Ed. A.I.Akhiezer. - Ed. 2, rev. dan tambahan - M.: Nauka, 1983. - S. 161. - 400 hal. - 200.000 eksemplar.(dalam terjemahan)
- dalam kamus digital Baltisches Biographisches Lexikon (Jerman)
Tautan
- Lenz, Emily Khristianovich // Brockhaus and Efron Encyclopedic Dictionary: dalam 86 volume (82 volume dan 4 tambahan). - Sankt Peterburg. , 1890-1907.
- Lents Emily Khristianovich // Ensiklopedia Besar Soviet: [dalam 30 volume] / ch. ed. A. M. Prokhorov. - edisi ke-3. - M. : Ensiklopedia Soviet, 1969-1978.
- di situs resmi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia
|
||||||||||||||||||
Kutipan yang mencirikan Lenz, Emil Khristianovich
– Apakah Anda tertarik dengan buku, Madonna Isidora?.."Madonna" di Italia adalah nama yang diberikan kepada wanita dan anak perempuan ketika mereka diperlakukan dengan hormat.
Jiwaku menjadi dingin - dia tahu namaku ... Tapi mengapa? Mengapa saya tertarik pada orang menyeramkan ini?!. Kepalaku berputar karena ketegangan yang intens. Sepertinya seseorang meremas otak dengan zat besi ... Dan kemudian tiba-tiba saya menyadari - Karaffa !!! Dialah yang secara mental mencoba menghancurkanku! .. Tapi kenapa?
Saya melihat langsung ke matanya lagi - ribuan api unggun berkobar di dalamnya, membawa jiwa-jiwa yang tidak bersalah ke langit ...
– Buku apa yang menarik minat Anda, Madonna Isidora? Suaranya yang rendah terdengar lagi.
"Oh, saya yakin bukan yang Anda cari, Yang Mulia," jawab saya tenang.
Jiwaku sakit dan berdebar ketakutan, seperti burung yang tertangkap, tetapi aku tahu pasti bahwa tidak mungkin untuk menunjukkannya padanya. Itu perlu, tidak peduli berapa biayanya, untuk tetap setenang mungkin dan mencoba, jika mungkin, untuk menyingkirkannya secepat mungkin. Ada desas-desus di kota bahwa "kardinal gila" dengan keras kepala memburu korban yang dituju, yang kemudian menghilang tanpa jejak, dan tidak ada seorang pun di dunia yang tahu di mana dan bagaimana menemukannya, dan apakah mereka masih hidup.
- Saya telah mendengar begitu banyak tentang selera Anda yang halus, Madonna Isidora! Venesia hanya berbicara tentang Anda! Maukah Anda memberi saya kehormatan seperti itu, maukah Anda berbagi dengan saya akuisisi baru Anda?
Caraffa tersenyum ... Dan senyum ini membuat darahku membeku dan aku ingin berlari ke mana pun mataku memandang, jika saja aku tidak akan pernah melihat wajah yang halus dan licik ini lagi! Dia adalah predator sejati secara alami, dan saat ini dia sedang berburu ... Saya merasakannya dengan setiap sel tubuh saya, setiap serat jiwa saya membeku ketakutan. Aku tidak pernah pengecut... Tapi aku sudah terlalu banyak mendengar tentang itu pria menakutkan, dan saya tahu bahwa tidak ada yang akan menghentikannya jika dia memutuskan bahwa dia ingin mendapatkan saya di cakarnya yang ulet. Dia menyingkirkan semua rintangan dalam hal "bidat." Dan bahkan para raja pun takut padanya... Sampai batas tertentu, aku bahkan menghormatinya...
Isidora tersenyum ketika dia melihat wajah ketakutan kami.
Ya saya lakukan. Tapi itu adalah rasa hormat yang berbeda dari yang Anda pikirkan. Saya menghormati ketekunannya, keyakinannya yang tidak dapat dihancurkan dalam "perbuatan baiknya". Dia terobsesi dengan apa yang dia lakukan, tidak seperti kebanyakan pengikutnya, yang hanya merampok, memperkosa, dan menikmati hidup. Caraffa tidak pernah mengambil apa pun dan tidak pernah memperkosa siapa pun. Wanita, dengan demikian, sama sekali tidak ada untuknya. Dia adalah "pejuang Kristus" dari awal sampai akhir, dan sampai nafas terakhirnya ... Benar, dia tidak pernah mengerti bahwa, dalam segala hal yang dia lakukan di Bumi, dia benar-benar salah, bahwa itu mengerikan dan tidak dapat dimaafkan. kejahatan. Dia meninggal seperti itu, dengan tulus percaya pada "perbuatan baiknya" ...
Dan sekarang, orang fanatik ini dalam delusinya jelas bertekad untuk mendapatkan jiwa "berdosa" saya untuk beberapa alasan ...
Ketika saya dengan tergesa-gesa mencoba menemukan sesuatu, mereka tiba-tiba datang membantu saya ... Kenalan lama saya, hampir teman, Francesco, dari siapa saya baru saja membeli buku, tiba-tiba menoleh ke saya dengan nada kesal, seolah kehilangan kesabaran dari keragu-raguan saya:
– Madonna Isidora, apakah Anda akhirnya memutuskan apa yang cocok untuk Anda? Klien saya sedang menunggu saya dan saya tidak bisa menghabiskan seluruh hari saya hanya untuk Anda! Sebanyak aku menikmatinya.
Saya menatapnya dengan heran, tetapi untuk kebahagiaan saya, saya segera menangkap pikirannya yang berisiko - dia menyarankan agar saya menyingkirkan buku-buku berbahaya yang saya pegang di tangan saya saat itu! Buku adalah "kuda" favorit Caraffa, dan bagi mereka, paling sering, orang-orang terpandai melayani jaring yang disiapkan inkuisitor gila ini untuk mereka ...
aku langsung pergi paling di konter, di mana Francesco segera menyatakan "ketidaksenangan liar". Caraffa menyaksikan. Saya langsung merasakan betapa permainan sederhana dan naif ini membuatnya geli. Dia mengerti segalanya dengan sempurna, dan jika dia mau, dia bisa dengan tenang menangkap saya dan teman saya yang berisiko. Tapi entah kenapa dia tidak mau ... Sepertinya dia dengan tulus menikmati ketidakberdayaanku, seperti kucing yang puas mencengkeram tikus yang tertangkap di sudut ...
- Izin untuk meninggalkan Anda, Yang Mulia? – bahkan tidak mengharapkan jawaban positif, saya bertanya dengan hati-hati.
– Saya sangat menyesal, Madonna Isidora! seru kardinal, dengan pura-pura kecewa. "Maukah Anda mengizinkan saya untuk mengunjungi Anda kapan-kapan?" Mereka bilang kamu punya putri yang sangat berbakat? Saya ingin sekali bertemu dan berbicara dengannya. Semoga dia cantik seperti ibunya...
“Putri saya, Anna, baru berusia sepuluh tahun, Tuanku,” jawab saya setenang mungkin.
Dan jiwaku menjerit karena kengerian binatang!.. Dia tahu segalanya tentang aku!.. Kenapa, yah, mengapa Karaffa yang gila membutuhkanku?.. Kenapa dia tertarik pada Anna kecilku?!
Apakah karena saya dikenal sebagai Vidunya yang terkenal, dan dia menganggap saya miliknya musuh terburuk?.. Lagi pula, tidak masalah baginya apa yang mereka panggil saya, untuk "Penyelidik Agung" saya hanya seorang penyihir, dan dia membakar penyihir di tiang pancang ...
Saya sangat dan sepenuh hati mencintai Life! Dan saya, seperti setiap orang normal, sangat ingin itu bertahan selama mungkin. Bagaimanapun, bahkan yang paling bajingan terkenal, yang, mungkin, merenggut nyawa orang lain, menghargai setiap menit yang dijalani, setiap hari menjalani hidupnya, berharga baginya!
– semangat yang luar biasa lahir dalam tubuh kecil, Madonna dari Isidora. Bahkan Yesus yang kudus pernah menjadi anak-anak. Saya akan sangat senang mengunjungi Anda! - Dan membungkuk dengan anggun, Caraffa pergi.
Dunia runtuh ... Itu hancur menjadi potongan-potongan kecil, yang masing-masing mencerminkan wajah predator, kurus, dan cerdas ....
Saya mencoba entah bagaimana tenang dan tidak panik, tetapi untuk beberapa alasan itu tidak berhasil. Kali ini kepercayaan diri dan kemampuan saya yang biasa mengecewakan saya, dan ini membuatnya semakin mengerikan. Hari itu cerah dan cerah seperti beberapa menit yang lalu, tetapi kegelapan menyelimuti jiwaku. Ternyata, sudah lama saya menantikan kemunculan pria ini. Dan semua mimpi burukku tentang kebakaran hanyalah firasat... untuk pertemuan hari ini dengannya.
Tempat Lahir: Tartu
Kegiatan: fisika, geosains
Lents Emil Khristianovich, fisikawan dan insinyur listrik Rusia. Pada tahun 1828 ia terpilih sebagai asisten Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg, pada tahun 1830 - seorang akademisi yang luar biasa, dan pada tahun 1834 - seorang akademisi biasa. Dari tahun 1863 ia menjadi rektor Universitas St. Petersburg (rektor terpilih pertama dari Universitas St. Petersburg). Lahir di keluarga Sekretaris Kota Magistrate. Pada usia 16 tahun, setelah lulus dari sekolah menengah, ia masuk ke Universitas Derpt (sekarang Tartu). fakultas kimia, kemudian, karena alasan material, terpaksa dipindahkan ke fakultas teologi. Pada tahun 1823, tanpa menyelesaikan studinya, atas rekomendasi Profesor G.F. Parrot (Rektor Universitas Dorpat) menggantikan seorang fisikawan di kapal militer "Enterprise", yang memulai perjalanan keliling dunia (1823-1826) di bawah komando O.E. Kotzebue. Pengukuran di darat dan di laut Lenz dilakukan sesuai dengan instruksi rinci yang dikembangkan oleh Parrot. Itu seharusnya untuk mengukur kedalaman, suhu, kepadatan air laut di berbagai kedalaman; amati pembacaan barometer dan higrometer menggunakan tekanan pada kedalaman yang sangat dalam; itu direncanakan untuk melakukan eksperimen pada kejadian itu reaksi kimia dan eksperimen tentang kompresibilitas padatan pada tekanan tinggi; itu seharusnya untuk menentukan deklinasi magnetik. Untuk ekspedisi, perangkat baru segera dibuat - bathometer (pengukur kedalaman), yang mencakup tangki desain asli untuk menaikkan sampel air dan "mesin" asli untuk menarik (menurunkan) kabel secara seragam. Ekspedisi di kapal "Perusahaan" memainkan peran besar dalam kehidupan Emil Khristianovich: selama ekspedisi, kemampuannya yang luar biasa untuk eksperimen yang tepat ditunjukkan, selama ekspedisi ia dibentuk sebagai seorang ilmuwan. Menurut hasil penelitian oseanologi saat berlayar di "Enterprise", Lenz mempertahankan tesisnya untuk gelar Ph.D. di University of Heidelberg (1927). Pada tahun 1828, atas undangan Parrot, ia pindah dari Dorpat ke St. Petersburg. Di sini ia mengajar selama beberapa waktu di Sekolah St. Peter, dan juga membantu Parrot di Kantor Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan. Sejak saat itu dan selama sisa hidupnya, Kabinet Fisika menjadi basis eksperimental untuk kegiatan ilmiah Emil Khristianovich. Parrot mempresentasikan karya Lenz "On the Salinity and Temperature of the Water of the Oceans at Different Depths" ke Akademi Ilmu Pengetahuan, dan pada Mei 1828 Lenz terpilih sebagai asisten Akademi dalam fisika. Selama hidupnya, Lenz berhasil menangani berbagai masalah di bidang geografi fisik dan geofisika, memiliki banyak pencapaian di bidang ini, tetapi mungkin yang paling penting dari pencapaian ini berkaitan dengan masalah pergerakan perairan Samudra Dunia - ini adalah kesimpulannya, yang menurutnya salah satu alasannya arus laut adalah perbedaan kerapatan air di zona tropis dan lintang tinggi (densitas arus). Lenz memiliki skema pertama sirkulasi vertikal perairan lautan (1845).
Pada tahun 1829, Emily Khristianovich mengambil bagian dalam ekspedisi ke Kaukasus, dipimpin oleh Jenderal G.A. Emanuel. Untuk merencanakan penelitian ilmiah termasuk observasi magnetisme terestrial, pengukuran ketinggian barometrik, pengukuran gravimetri, pengukuran suhu sumber di berbagai kedalaman. Sebagai bagian dari ekspedisi, pendakian ke Elbrus dilakukan. Pendakian karena kombinasi alasan berada pada batas kemungkinan, dan hanya pemandu Killar Khashirov (orang pertama yang menaklukkan Elbrus) yang mencapai puncak. Lenz ke atas sekitar dua ratus meter. Kemudian Lenz pergi ke Nikolaev untuk melakukan pengamatan gravimetri; kemudian dia pergi ke Baku (Februari 1830), di mana dia melakukan pengamatan magnetik dan gravimetri sesuai dengan program Humboldt and Parrot, menyelidiki struktur tanah, menjelaskan lokasi letusan gunung pseudovolcano (1827), mengukur suhu membakar gas, mengumpulkan sampel gas dan "minyak putih". Pada 24 Maret 1830, Lenz terpilih sebagai akademisi yang luar biasa, dan dia baru berusia 26 tahun!
Sejak awal tahun 1830-an, Lenz terpesona oleh masalah elektromagnetisme. Perlu diingat bahwa pada waktu itu masih belum ada instrumen yang cukup akurat untuk mengukur listrik dan besaran magnet, tidak ada satuan pengukuran yang ditetapkan. Pada tahun 1831, sebuah peristiwa yang sangat penting secara ilmiah terjadi - M. Faraday menerbitkan pesan tentang penemuan fenomena induksi elektromagnetik. Pada bulan November 1833, Emily Khristianovich membuat laporan di Akademi Ilmu Pengetahuan "Tentang menentukan arah arus galvanik yang dieksitasi oleh induksi elektrodinamik", di mana ia merumuskan hukumnya yang terkenal (aturan Lenz): "Jika sebuah konduktor logam bergerak di dekat arus listrik atau magnet, lalu arus galvanik sedemikian rupa sehingga penghantar itu [jika] tidak bergerak, maka arus dapat menyebabkannya bergerak ke arah yang berlawanan; diasumsikan bahwa konduktor yang diam hanya dapat bergerak ke arah gerak atau ke arah yang berlawanan. Dalam formulasi yang sedikit dimodifikasi, undang-undang ini sekarang diketahui oleh setiap anak sekolah. Lenz dengan jelas memahami dan merumuskan dengan jelas bahwa konsekuensi dari hukum ini adalah "kesesuaian" (reversibilitas) dari proses "gerakan elektromagnetik" dan "induksi elektrodinamik" (prinsip reversibilitas mesin listrik adalah ABC teknik elektro modern). Pada tahun 1834, Lenz menjadi akademisi biasa dan secara resmi mengepalai Kabinet Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan. Pada tahun 1837, B.S. datang ke St. Petersburg dari Koenigsberg. Jacobi, yang dipercayakan untuk membuat motor listrik untuk pengiriman. Tahun 1838-1843 adalah tahun kerjasama aktif antara Lenz dan Jacobi. Hasil kerjasama ini adalah publikasi bersama tentang hukum magnetisasi besi, metode untuk menghitung elektromagnet. Pada tahun 1841, karya D.P. Joule pada efek termal arus, tetapi validitas hasilnya menyebabkan beberapa keraguan di antara para ilmuwan. Lenz membuat laporan "Tentang hukum pelepasan panas oleh arus galvanik" hanya pada bulan Desember 1842, tetapi Emilius Khristianovich mulai melakukan penelitian di bidang ini jauh sebelum publikasi artikel Joule. Karyanya dibedakan oleh perhatian, kejelasan, dan keandalan hasil eksperimen. Hukum efek termal arus dikenal sebagai "hukum Joule-Lenz". Lenz menyelidiki ketergantungan resistansi logam pada suhu, mengembangkan galvanometer balistik pertama, menjelaskan fenomena reaksi jangkar, dan mengusulkan metode untuk melemahkan fenomena ini dengan menggeser sikat dari garis netral.
Lenz menunjukkan bakat dan kemampuan yang luar biasa tidak hanya dalam sains, tetapi juga dalam mengajar. Selama bertahun-tahun ia mengajar fisika dan geografi fisik di Marine korps kadet, Sekolah Artileri Mikhailovsky, Institut Pedagogis Utama, St. Petersburg Universitas Kekaisaran(sejak 1840 - dekan Fakultas Fisika dan Matematika, sejak 1863 - rektor universitas). Sejak 1841, ia mengajar fisika dan matematika kepada anak-anak Nicholas I. Emilius Khristianovich menulis buku teks tentang geografi fisik, buku teks fisika untuk gimnasium. Pada musim gugur 1864, Lenz pergi ke Roma untuk perawatan mata, di mana ia meninggal dan dimakamkan pada tahun 1865.
Monograf berikut oleh Emil Khristianovich Lenz tersedia di koleksi perpustakaan jaringan BEN RAS:
1. Karya yang dipilih. - [M]: Akademisi. Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1950. - 522 hal., 2 lembar. potret dan peta: sakit.
2. Tentang ventilasi di iklim kita. - St. Petersburg, 1863. - 39 hal.
3. Panduan fisika. – Ed. 9. - M.: Salaev, 1870. - Bagian 1-2.
4. Buku pedoman fisika. - St. Petersburg, 1855. - Bagian 1-2.
5. Kandungan garam dalam air laut. – B.m., b.g. – 36 hal.
6. Geografi fisik. - St. Petersburg, 1851. - III, 272 hal.
7. Geografi fisik. - edisi ke-3. - St. Petersburg, 1865. - VIII, 325 hal.
Literatur berikut digunakan:
1. Khramov Yu.A. Fisikawan: Biogr. ref. - Edisi ke-2, Pdt. dan tambahan - M.: Nauka, 1983. - 400 hal.: portr.
2. Gekker I.R., Starodub A.N., Fridman S.A. Dari kabinet fisik Akademi Kekaisaran Ilmu Pengetahuan dan Seni di St. Petersburg ke Laboratorium Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan di Petrograd: Tentang Sejarah Phys. di-ta im. P.N. Akademi Ilmu Pengetahuan Lebedev dari Uni Soviet. - M., 1985. - 46 hal.
3. Baumgart K.K. Emily Khristianovich Lenz: biografi singkat. karangan // Lenz E.Kh. Karya terpilih. - M.: Rumah penerbitan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1950. - S. 449-455.
4. Berg L.S. Keunggulan E.Kh. Lenz di bidang geografi fisik // Lenz E.Kh. Karya terpilih. - M.: Rumah penerbitan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1950. - S. 456-464.
5. Kravets T.P. Tentang karya-karya E.Kh. Lenz di bidang elektromagnetisme // Lenz E.Kh. Karya terpilih. - M.: Rumah Penerbitan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1950. - S. 465-474.
6. Lezhneva O.A., Rzhonsnitsky B.N. Emily Khristianovich Lenz (1804-1865). - M.; Leningrad: Gosenergoizdat, 1952. - 191 hal.: sakit.
7. Rzhonsnitsky B.N., Rosen B.Ya. E.Kh. Lenz. - M.: Thought, 1987. - 139 hal.: sakit., gerobak., faks.
8. Baumgart K.K. Karya-karya E.Kh. Lenz dan B.S. Jacobi tentang elektromagnetisme // Pertanyaan Sejarah ilmu dalam negeri. Rapat umum Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, didedikasikan untuk sejarah ilmu pengetahuan nasional 5-11 Januari 1949. Laporan. - M.; L., 1949. - S. 184-186.
9. Genin L.E. Lenz Emil Khristianovich // TSB. - edisi ke-3. - M.: Dewan. Ensik., 1973. - T. 14. - S. 335-336.
Penulis pernah bekerja di organisasi
bahan penulis
| Nama | Jenis bahan | Tahun penerbitan | Jumlah halaman | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Ueber die Eigenschaften der magneto-elektrischen Ströme |
Artikel majalah |
1840 | 16 | ||
| Ueber das Verhalten der Kupfervitriollösung in der galvanischen Kette |
Artikel dari cont. publikasi |
1837 | 4 | ||
| Bestimmungen der magnetischen Inclination und Intensität di St. Petersburg, Malaikat Tertinggi und auf Nowaja-Semlja von Hn. Ziwolka |
Artikel majalah |
1840 | 2 | ||
| Vorschlag zur Konstruksi eines Termometer, tukang las sich die Curve seines täglichen Steigens und Fallens selbst aufzeichnet |
Artikel dari cont. publikasi |
1832 | 3 | ||
| ber die Veränderungen der Höhe, welche die Oberfläche des Kaspischen Meeres bis zum April des Jahres 1830 topi erlitten |
Artikel dari cont. publikasi |
1832 | 36 | ||
| ber die Leitungsfähigkeit der Metalle für die Elektricität bei verschiedenen Temperaturen |
Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini
Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.
Di-host di http://www.allbest.ru/
KHABAROVSK INSTITUT KOMUNIKASI INFO (cabang) dari pendidikan negara bagian federal lembaga anggaran pendidikan profesional yang lebih tinggi
"UNVERSITAS TELEKOMUNIKASI DAN INFORMATIKA NEGERI SIBERIAN"
LETZ DAN PRESTASINYA
DILAKSANAKAN OLEH DOVGIY VADIM
- BIOGRAFI SINGKAT
- HUKUM LENTZ
- PENEMUAN HUKUM LENTZ
- HUKUM TINDAKAN TERMAL ARUS
- HUKUM JOULE-LETZ DALAM BENTUK INTEGRAL DAN DIFERENSIAL
- PRESTASI LAINNYA
- LITERATUR
Biografi singkat
Emil Khristianovich Lenz - Fisikawan Rusia dari Baltik Jerman, salah satu pendiri teknik elektro. Namanya dikaitkan dengan penemuan hukum yang menentukan efek termal arus, dan hukum yang menentukan arah arus induksi.
Hasil utama penelitiannya disajikan di semua buku teks fisika. Tepat:
Hukum induksi ("Aturan Lenz"), yang menyatakan bahwa arah arus induksi selalu sedemikian rupa sehingga mencegah tindakan (gerakan terarah) yang menyebabkannya (1834).
"Hukum Joule-Lenz": jumlah panas yang dihasilkan oleh arus dalam konduktor sebanding dengan kuadrat kekuatan arus dan resistansi konduktor (1842).
Eksperimen yang mengkonfirmasi "fenomena Peltier"; jika arus galvanik dilewatkan melalui batang bismut dan antimon, disolder di ujungnya dan didinginkan hingga 0 ° C, maka dimungkinkan untuk membekukan air yang dituangkan ke dalam lubang di dekat persimpangan (1838).
Eksperimen tentang polarisasi elektroda (1847), dll.
Lenz melakukan beberapa penelitiannya bersama dengan Parrot (tentang kompresi benda), Saveliev (tentang polarisasi galvanik) dan Akademisi Boris Jacobi (tentang elektromagnet).
Setelah lulus dengan pujian dari gimnasium pada tahun 1820, di mana E.Kh. Lenz menjadi sangat tertarik pada ilmu alam dan matematika, ia memasuki fakultas alam Universitas Dorpat, salah satu pusat ilmiah tertua di Rusia. Di universitas, berkat upaya rektor pertamanya, profesor fisika E.I. Parrot menciptakan salah satu lemari fisika terbaik di negara ini. Parrot menarik Lenz untuk bekerja di kantor ini, yang sangat menentukan aktivitas masa depan seorang siswa yang cakap. Pada tahun 1823, secara kebetulan, Lenz berhasil melakukan apa yang dia sukai.
Lenz memulai kegiatan ilmiah independennya sebagai fisikawan dalam ekspedisi keliling dunia di kapal "Enterprise" (1823-1826), di mana ia dimasukkan atas rekomendasi profesor universitas. Dalam waktu yang sangat singkat, ia bersama rektor E.I. Parrot menciptakan instrumen unik untuk pengamatan oseanografi laut dalam - pengukur kedalaman winch dan bathometer. Saat berlayar, Emilius Lenz melakukan pengamatan oseanografi, meteorologi, dan geofisika di Samudra Atlantik, Pasifik, dan Hindia. Pada tahun 1827, ia memproses data yang diterima dan menganalisisnya. Pada bulan Februari 1828, Lenz menyerahkan kepada Akademi Ilmu Pengetahuan sebuah laporan berjudul "Pengamatan Fisik Selama Perjalanan Keliling Dunia Di Bawah Komando Kapten Otto von Kotzebue pada tahun 1823, 1824, 1825 dan 1826". Untuk pekerjaan ini, yang mendapat penilaian sangat tinggi, pada Mei 1828 Lenz terpilih sebagai ajudan Akademi dalam fisika.
Pada 1829-1830, Lenz terlibat dalam penelitian geofisika di wilayah selatan Rusia. Dia dipercayakan dengan pengamatan magnet dan gravitasi. Pada Juli 1829, ia berpartisipasi dalam pendakian pertama Elbrus dan menentukan ketinggian gunung ini dengan metode barometrik. Dengan cara yang sama, ia menetapkan bahwa permukaan Laut Kaspia lebih rendah daripada Laut Hitam.
Pada bulan September 1829, Emily Lenz melakukan pengamatan gravitasi dan magnetik di Observatorium Nikolaev sesuai dengan program yang disusun oleh Alexander Humboldt, dan beberapa saat kemudian - di Dagestan. Dia mengumpulkan sampel minyak dan gas yang mudah terbakar di sekitar Baku, dan juga memasang palung di kota ini untuk memantau permukaan Laut Kaspia.
Pada Mei 1830, Emil Lenz kembali ke St. Petersburg dan mulai memproses bahan-bahan yang dikumpulkan. Hasil ilmiah terpenting dari ekspedisi diterbitkan olehnya pada tahun 1832 dan 1836. Hasil pengamatan, khususnya deskripsi kekayaan minyak di Semenanjung Apsheron, dicatat oleh Akademi Ilmu Pengetahuan. Pada bulan Maret 1830, bahkan sebelum kembali ke St. Petersburg, ia terpilih sebagai akademisi yang luar biasa. Fitur luar biasa dari Lenz sebagai ilmuwan adalah pemahaman yang mendalam tentang proses fisik dan kemampuan untuk menemukan polanya. Dari tahun 1831 hingga 1836 ia mempelajari elektromagnetisme. Pada awal tiga puluhan abad ke-19, Ampere dan Faraday menciptakan beberapa aturan mnemonik yang pada dasarnya untuk menentukan arah arus induksi (arus induksi). Tetapi hasil utama dicapai oleh Lenz, yang menemukan hukum yang menentukan arah arus induksi. Sekarang dikenal sebagai aturan Lenz. Aturan Lenz mengungkapkan keteraturan utama dari fenomena: arus induksi selalu memiliki arah sedemikian rupa sehingga medan magnetnya melawan proses yang menyebabkan induksi. Pada 29 November 1833, penemuan ini dilaporkan ke Academy of Sciences. Pada tahun 1834, Lenz terpilih sebagai akademisi biasa dalam fisika.
Pada tahun 1836, Emily Lenz diundang ke Universitas St. Petersburg dan mengepalai departemen fisika dan geografi fisik. Pada tahun 1840 ia terpilih sebagai dekan Fakultas Fisika dan Matematika, dan pada tahun 1863 - rektor universitas. Dari pertengahan tiga puluhan, bersama dengan penelitian di bidang fisika dan geografi fisik, Lenz melakukan banyak pekerjaan pedagogis: selama bertahun-tahun ia mengepalai departemen fisika di Institut Pedagogis Utama, mengajar di Korps Angkatan Laut, di Sekolah Artileri Mikhailovsky. Pada tahun 1839, ia menyusun "Panduan Fisika" untuk gimnasium Rusia, yang melewati sebelas edisi. Lenz secara signifikan meningkatkan pengajaran disiplin fisik di universitas dan lembaga pendidikan lainnya. Di antara murid-muridnya adalah D.I. Mendeleev, K.A. Timiryazev, P.P. Semenov-Tyan-Shansky, F.F. Petrushevsky, A.S. Saveliev, M.I. Malyzin, D.A. Lachinov, M.P. Avenarius, F.N. Shvedov, N.P. Sluginov.
Pada tahun 1842, terlepas dari James Joule, Lenz menemukan hukum yang menyatakan bahwa jumlah panas yang dilepaskan selama aliran arus listrik berbanding lurus dengan kuadrat kekuatan arus, hambatan konduktor, dan waktu. Itu adalah salah satu prasyarat penting untuk menetapkan hukum kekekalan dan transformasi energi.
Kontribusi besar pada teori mesin listrik dibuat oleh studi Lenz bersama dengan Jacobi (1845-47), yang membuktikan ketergantungan arus yang dihasilkan pada kecepatan rotasi dinamo. Dia menemukan fenomena "reaksi jangkar" dan tidak hanya menjelaskannya, tetapi juga menyarankan cara praktis untuk mengurangi fenomena ini dengan memindahkan sikat dari garis netral mesin. Menemukan reversibilitas mesin listrik. Selain itu, ia mempelajari ketergantungan resistansi logam pada suhu.
Dalam teknologi pengukuran listrik modern aplikasi luas mendapat osiloskop. Tetapi tidak semua orang tahu bahwa jauh sebelum penemuan perangkat ini, Lenz merancang sakelar khusus, yang dengannya ia pertama kali mengambil kurva fase arus magnetisasi, yang ia gambarkan sebagai sinusoid.
Bersama Akademisi B.S. Jacobi Lenz melakukan penelitian penting tentang hukum magnetisasi besi untuk teknik listrik praktis, berusaha untuk mendapatkan "pemahaman yang lebih dalam tentang kecepatan besi merasakan magnetisme." Karya-karya Lenz dan Jacobi "Tentang hukum elektromagnet" dan "Tentang daya tarik elektromagnet" sangat dihargai oleh orang-orang sezamannya. Hanya setelah lebih dari 30 tahun adalah hasil dari A.G. Stoletov, yang mengembangkan karya Jacobi dan Lenz tentang magnetisme dan memberikan metode perhitungan yang lebih akurat sirkuit magnetik. Jangkauan kepentingan ilmiah Lenza luar biasa. Salah satu penemu di bidang elektromedik mengalami kesulitan dalam menghubungkan beberapa pasien dalam rangkaian sumber paralel. Setelah mempelajari hal ini, Lenz pada tahun 1844 menurunkan rumus untuk menentukan arus di salah satu cabang paralel yang mengandung sumber gaya gerak listrik. Dia berhak menjadi cikal bakal ilmuwan Jerman G. Kirchhoff, yang pada tahun 1847 menetapkan dua hukum sirkuit listrik yang menyandang namanya.
Emilius Lenz juga mencapai prestasi besar dalam penelitian di bidang geografi fisik, tugas utamanya, menurut pendapatnya, "adalah untuk menentukan: menurut hukum fisika mana fenomena yang kita amati berada dan dilakukan."
Pada tahun 1845, atas prakarsa sejumlah ahli geografi terkemuka, termasuk laksamana F.P. Seperti, I.F. Krusenstern, F.P. Wrangel, akademisi K.M. Baer, P.I. Koeppen, Masyarakat Geografis Rusia telah dibuat. Pada 7 Oktober, pada rapat umum pertama anggota penuh Akademi Ilmu Pengetahuan, Dewannya dipilih, yang terdiri dari tujuh orang, termasuk Lenz. Sampai akhir hayatnya, Emilius Khristianovich melakukan banyak pekerjaan serbaguna di Masyarakat Geografis.
Pada tahun 1851, karya dasar Emil Lenz "Geografi Fisik" diterbitkan, yang kemudian berulang kali dicetak ulang di Rusia dan luar negeri. Lenz mempertimbangkan struktur kerak bumi, asal usul dan pergerakan batuan yang membentuknya, dan menunjukkan bahwa itu terus berubah dan bahwa proses ini memengaruhi relief benua. Dia mencatat tiga faktor utama yang menyebabkan perubahan terus-menerus di permukaan tanah: "kekuatan vulkanik, pengaruh air dengan bantuan atmosfer, dan, akhirnya, makhluk organik." Lenz dengan meyakinkan menunjukkan bahwa untuk menetapkan hukum yang mengatur proses atmosfer, pengamatan meteorologi jangka panjang diperlukan di berbagai wilayah, dilakukan dengan instrumen yang tepat sesuai dengan metode tunggal. Dia menemukan keteraturan penting dalam variasi harian dan tahunan dalam suhu dan tekanan udara, aktivitas angin, penguapan air, kondensasi uap air dan pembentukan awan, fenomena listrik dan optik di atmosfer: dia menjelaskan asal usul warna biru langit, pelangi , lingkaran di sekitar Matahari dan Bulan, dan sejumlah fenomena atmosfer langka.
Ilmuwan Rusia menetapkan penyebab sedikit peningkatan suhu air dengan kedalaman di zona selatan 51 derajat lintang selatan dan mencatat bahwa pembalikan serupa dari karakteristik ini juga harus terjadi di Samudra Arktik. Dengan demikian, ia mengantisipasi penemuan luar biasa F. Nansen, yang menemukan perairan Atlantik yang hangat di lapisan dalam cekungan Arktik selama ekspedisi pada tahun 1893-1896. Emilius Lenz menemukan bahwa salinitas air berubah sedikit dengan kedalaman, dan di lapisan atas itu menurun dengan garis lintang. Namun, salinitas tertinggi diamati tidak di zona khatulistiwa, tetapi di daerah dekat tropis, karena penguapan yang kuat di daerah ini. Kepadatan air meningkat dengan garis lintang dan kedalaman. Alasan utama untuk perubahan ini adalah penurunan suhu air di arah ini.
Emilius Lenz sampai pada kesimpulan bahwa karena peningkatan kepadatan air dengan garis lintang di Samudra Dunia, bersama dengan arus yang disebabkan oleh angin dan kemiringan permukaan, harus ada pergerakan permukaan yang umum dan tidak kalah kuatnya. air dari zona tropis ke lintang tinggi dan pergerakan air dalam dari daerah ini ke daerah tropis. Sirkulasi ini, yang keberadaannya telah dikonfirmasi oleh semua pengamatan berikutnya, adalah salah satu penyebab terpenting pertukaran air antara garis lintang rendah dan tinggi. Ini, khususnya, menentukan aliran air dingin dari Selatan, serta dari lautan Arktik, ke lapisan dalam dari garis lintang sedang dan rendah. Lenz memberikan pedoman berharga untuk menentukan kecepatan saat ini menggunakan metode navigasi, dan merupakan orang pertama yang menyarankan bahwa orbit partikel dalam penangas angin adalah elips. Yang sangat penting untuk pengembangan ilmu Bumi adalah posisi Lenz, yang menurutnya penyebab utama proses yang terjadi di atmosfer adalah radiasi matahari.
Studi yang dimulai oleh Lenz kemudian dilanjutkan oleh A.P. Voenkov, M.P. Milankovich dan ilmuwan lainnya. Mereka menempati salah satu tempat sentral dalam klimatologi modern.
Emilius Lenz menyimpulkan bahwa bagian terbesar dari radiasi matahari diserap oleh lautan. Energi ini dihabiskan terutama untuk penguapan air, menyebabkan sirkulasinya di epigeosfer. Oleh karena itu, lautan, tempat penyimpanan panas dan kelembaban yang sangat besar, memainkan peran besar dalam membentuk iklim Bumi. Lenz menunjukkan pentingnya mempelajari proses di Samudra Dunia dalam kaitannya dengan proses di bagian lain dari epigeosfer. Bersama dengan ilmuwan Amerika M.F. Mori, dia adalah pendiri doktrin interaksi laut dengan atmosfer.
Buku Lenz memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan ilmu bumi, dalam pembentukan pandangan materialistis tentang alam. Segera setelah rilis, dia sangat dihargai di majalah Sovremennik dan Otechestvennye Zapiski. Ahli geografi terkemuka S.O. Makarov, M.A. Rykachev, Yu.M. Shokalsky, L.S. Berg dan yang lainnya berulang kali mencatat keakuratan pengamatan oseanografi, keandalan, dan signifikansi besar dari hasil ilmiah yang diperoleh Lenz.
“Pengamatan Lenz tidak hanya yang pertama secara kronologis, tetapi juga yang pertama dalam kualitas, dan saya menempatkannya di atas pengamatan saya sendiri dan di atas pengamatan Challenger,” tulis Laksamana Makarov. “Jadi, karya Kotzebue dan Lenz,” Yu.M. Shokalsky - mewakili dalam banyak hal tidak hanya kontribusi penting bagi sains, tetapi juga awal nyata dari pengamatan akurat dalam oseanografi, yang dapat dibanggakan oleh armada Rusia dan sains Rusia.
Hukum Lenz
Hukum polarisasi termal Lenz
Penemuan di bidang elektromagnetisme yang dibuat pada abad ke-19 memainkan peran mendasar dalam pengembangan alat komunikasi modern. ilmuwan dari berbagai negara - M. Faraday, D.K. Maxwell, G.Hertz.
Setelah penemuan Faraday, banyak fenomena yang terkait dengan induksi elektromagnetik masih kurang jelas. Tidak ada instrumen dan metode yang tepat untuk mengukur besaran listrik dan magnet, khususnya arus induksi. Tidak ada hukum tentang arah arus ini, dan karakteristik kuantitatif dari fenomena induksi elektromagnetik tidak ditetapkan.
Ini dan masalah fisik kompleks lainnya berhasil diselesaikan oleh fisikawan Rusia yang luar biasa, Akademisi E.Kh. Lenz.
Nama E.Kh. Lenz, serta nama-nama ilmuwan terkemuka M. Faraday, A.M. Ampera, G.S. Oh, semua orang tahu orang terpelajar sejak bangku sekolah. Penelitian dasar Lenz di bidang fisika dan elektromagnetisme membawanya ketenaran di seluruh dunia. Dia dianggap sebagai salah satu pendiri teori fenomena listrik dan magnet.
Penemuan Hukum Lenz
Terlepas dari kenyataan bahwa penelitian ilmiah pertama Lenz terutama di bidang geofisika, penemuannya yang paling menonjol terkait dengan studi fenomena elektromagnetik. Ketertarikan khusus pada fenomena ini tampaknya dijelaskan oleh intensifikasi nyata penelitian ilmiah di bidang elektromagnetisme, terkait dengan penemuan fenomena elektrodinamik, penemuan hukum yang paling penting Ampere dan Ohm. Menjadi seorang eksperimen yang luar biasa, Lenz tidak bisa tidak yakin akan validitas hukum terbuka, terutama karena tidak ada instrumen dan metode yang tepat untuk mengukur besaran listrik dan magnet, juga tidak ada unit pengukuran dan standar yang diakui secara umum, dan bahkan hukum Ohm. dipertanyakan oleh banyak fisikawan.
Memiliki pengalaman yang cukup dengan bobot torsi Coulomb, yang digunakan dalam percobaan, sudah pada bulan November 1832, Lenz mengkonfirmasi validitas hukum Ohm, yang berkontribusi pada pengakuan hukum ini oleh fisikawan dari berbagai negara. Penemuan besar pertama Lenz adalah pengembangan metode pengukuran balistik untuk mempelajari hukum induksi. Pada tahun 1832, setelah mengetahui tentang penemuan Faraday tentang fenomena induksi elektromagnetik, Lenz memulai eksperimen untuk menetapkan hukum kuantitatif induksi. Dia percaya bahwa "kekuatan arus induksi sesaat" bertindak seperti pukulan, dan kekuatan pukulan ini dapat diukur dengan kecepatan yang diberikan ke panah pengganda - satu-satunya indikator arus listrik pada waktu itu.
Skema instalasi Lenz adalah sebagai berikut. Diperkuat di atas meja magnet permanen M dengan angker A memiliki belitan yang dihubungkan secara elektrik ke pengali B. Pembacaan pengali dapat diamati melalui tabung optik T dengan bantuan cermin C.
Metode pengukuran balistik Lenz mendasari galvanometer balistik modern, alat untuk mengukur arus bolak-balik - elektrodinamometer Weber, yang memungkinkan Lenz membuat sejumlah penemuan penting di tahun 30-an.
Sebagai hasil dari analisis menyeluruh dari eksperimen, Lenz membuat sejumlah generalisasi dan kesimpulan, yang kemudian mendapat pengakuan umum dan pengembangan lebih lanjut, khususnya dalam karya-karya Maxwell.
Dia menetapkan bahwa terjadinya arus induksi tergantung pada kecepatan di mana kumparan "terlepas" dari magnet; bahwa gaya gerak listrik yang tereksitasi dalam kumparan sebanding dengan jumlah lilitan dan sama dengan jumlah gaya gerak listrik yang tereksitasi pada setiap lilitan; namun, itu tidak tergantung pada bahan dan diameter belitan jangkar. Pola yang pertama kali ditetapkan oleh Lenz adalah karakteristik kuantitatif penting dari fenomena induksi elektromagnetik. Dia adalah orang pertama yang menggunakan temuannya untuk tujuan praktis: dia memperoleh formula untuk menghitung belitan generator elektromagnetik.
Perhatikan bahwa penerbit majalah terkenal Poggendorff's Annalen pada tahun-tahun itu tidak berani menerbitkan kesimpulan Lenz yang tidak biasa dan berani, mereka diterbitkan dalam memoar Academy of Sciences (1833).
Tetapi penemuan Lenz yang paling menonjol adalah hukum tentang arah arus induksi, yang menyandang namanya (yaitu, "hukum", dan bukan "aturan", seperti yang kadang-kadang disebut).
Setelah penemuan fenomena induksi elektromagnetik oleh M. Faraday, ia dan sejumlah ilmuwan lain mengusulkan "aturan" mnemonik dan agak rumit yang memungkinkan dalam kasus-kasus tertentu untuk menentukan arah arus induksi.
Setelah mempelajari semua pekerjaan di bidang ini dengan cermat, pada tahun 1832 Lenz membuat sejumlah percobaan asli, dan pada bulan November 1833 ia menyampaikan laporan di Akademi Ilmu Pengetahuan "Tentang menentukan arah arus galvanik yang dibangkitkan oleh induksi elektrodinamik." “Jika sebuah konduktor logam bergerak di dekat arus listrik atau magnet, maka arus galvanik dieksitasi ke dalamnya sedemikian rupa sehingga dapat menyebabkan, dalam kasus imobilitas konduktor ini, gerakannya ke arah yang berlawanan.”
Dalam karya ini, Lenz menulis: “Setelah membaca artikel Faraday, saya sampai pada kesimpulan bahwa semua eksperimen pada induksi elektrodinamik dapat dengan mudah direduksi menjadi hukum gerak elektrodinamik, sehingga jika yang terakhir ini dianggap diketahui, maka yang pertama akan ditentukan. ; Ide saya ini dibenarkan oleh sejumlah eksperimen.
Keunggulan Lenz tidak hanya terletak pada kenyataan bahwa ia merumuskan hukum umum tentang arah arus induksi, tetapi juga - yang tidak kalah pentingnya - secara meyakinkan membuktikan validitas hukum kekekalan dan transformasi energi selama transformasi timbal balik. dari energi mekanik dan elektromagnetik. (Istilah "energi" pertama kali diperkenalkan pada tahun 1853 oleh ilmuwan Inggris Rankin.)
Memang, jika Anda bergerak di bawah aksi kekuatan eksternal magnet atau konduktor dengan arus di dekat konduktor tertutup, energi kinetik gerakan magnet atau konduktor dengan arus diubah menjadi energi elektromagnetik arus induksi.
Dan yang paling penting: menurut hukum Lenz, arah arus induksi sedemikian rupa sehingga gaya yang ditimbulkannya mencegah gerakan yang menyebabkannya, yaitu, dengan adanya magnet atau konduktor pembawa arus, diperlukan lebih banyak energi. daripada saat mereka tidak ada. Dan bagian dari energi mekanik ini masuk ke energi elektromagnetik dari arus induksi.
Hukum Lenz ditetapkan delapan tahun sebelum publikasi karya pertama ilmuwan Jerman R. Mayer, yang dianggap sebagai salah satu pendiri hukum kekekalan dan transformasi energi. Oleh karena itu, Lenz dipuji karena meletakkan dasar bagi hukum alam yang mendasar ini. Pada tahun 1845, fisikawan Jerman F. Neumann untuk pertama kalinya secara matematis merumuskan teori induksi dan mengusulkan ekspresi untuk gaya gerak listrik induksi, yang membenarkan hukum Lenz.
Dalam sejarah sains dan teknologi, tidak begitu sering contoh ketika seorang ilmuwan berhasil melakukan tidak hanya penelitian teoretis mendasar, tetapi juga menunjukkan cara mereka melakukan penelitian. aplikasi praktis.
E.Kh. adalah seorang ilmuwan. Lenz. Atas dasar hukum terbuka, ia adalah orang pertama yang merumuskan prinsip reversibilitas mesin listrik (1833), dan pada tahun 1838 ia secara eksperimental mengkonfirmasinya dengan bantuan generator yang diubahnya menjadi mesin.
Hanya seperempat abad kemudian, penemuan Lenz ini menerima aplikasi praktis dan merupakan salah satu titik balik dalam pengembangan teknik elektro dan elektromekanika. Perhatikan bahwa di beberapa sumber salah ditunjukkan bahwa Lenz menetapkan reversibilitas mesin listrik di kerja sama dengan B.S. Jacobi. Ini dilakukan empat tahun sebelum kedatangan Jacobi di St. Petersburg.
Layanan luar biasa dari E.Kh. Lenz di bidang geofisika dan elektrodinamika diakui secara universal dan sangat dihargai oleh Akademi Ilmu Pengetahuan: pada bulan September 1834 ia terpilih menjadi sejumlah akademisi biasa dalam fisika.
Karya-karya Lenz, yang diterbitkan dalam publikasi dalam dan luar negeri, dikenal luas di kalangan fisikawan di seluruh dunia. B.S. juga mengenal mereka dengan baik. Jacobi, yang membangun model asli motor listrik bahkan sebelum datang ke Rusia.
Atas saran Lenz dan ilmuwan Rusia lainnya, B.S. Jacobi menerima undangan pemerintah ke St. Petersburg untuk melanjutkan penelitian di bidang elektromagnetisme dan aplikasi praktis dari motor listrik yang ia temukan. Lenz membantu menerbitkan laporan tentang karya Jacobi di Proceedings of the Academy of Sciences.
Hukum aksi termal arus
Ketika arus listrik dilewatkan melalui konduktor logam, elektron bertabrakan baik dengan molekul netral atau dengan molekul yang kehilangan elektron. Dengan demikian, elektron yang bergerak menjadi bagian dari molekul yang kehilangan elektronnya dan membentuk molekul netral, atau menjatuhkan elektron dari molekul netral, menghabiskan energi kinetiknya sendiri, dan membentuk ion positif baru. Selama tumbukan molekul konduktor dengan elektron, energi dikonsumsi, yang berubah menjadi panas. Untuk gerakan apa pun, untuk implementasinya yang perlu mengatasi resistensi, energi tertentu dikeluarkan. Jadi, misalnya, untuk menggerakkan tubuh, perlu untuk mengatasi hambatan gesekan, dan pekerjaan yang dikeluarkan untuk tindakan ini berubah menjadi panas. Sebenarnya, hambatan listrik suatu konduktor dapat dibandingkan dengan hambatan gesekan, karena ia memainkan peran yang sama. Jadi, untuk mengalirkan arus melalui konduktor, sumber arus perlu mengeluarkan sejumlah energi, dan itu berubah menjadi panas. Transisi listrik menjadi panas seperti itu tercermin dalam hukum aksi termal arus, yang disebut hukum Joule-Lenz.
Kembali pada tahun 1832-1833. Lenz menarik perhatian pada fakta bahwa ketika konduktor logam dipanaskan, konduktivitasnya berubah secara signifikan. Ini memperumit perhitungan sirkuit listrik. Mustahil untuk menentukan hubungan kuantitatif antara arus dan panas yang dilepaskan olehnya, karena tidak ada instrumen yang akurat untuk mengukur arus, atau sumber gaya gerak listrik yang konstan, atau metode yang dapat diandalkan untuk mengukur resistansi. Lenz menggunakan miliknya atau ditingkatkan olehnya alat pengukur dan "skemanya disusun sesuai dengan teknologi terbaru saat itu".
Lenz mengusulkan unit arus dan tegangan "miliknya". Dia juga merancang perangkat-bejana untuk mengukur jumlah panas yang dilepaskan di kawat. Alkohol encer dituangkan ke dalam wadah, yang memiliki konduktivitas listrik yang jauh lebih rendah daripada air yang digunakan dalam eksperimen Joule. Sebuah arus dilewatkan melalui kawat platina. Ilmuwan melakukan serangkaian besar percobaan di mana waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan cairan sebesar 10 ° C diukur.
Joule menerbitkan hukum serupa yang ia temukan pada tahun 1841. Reaksi Lenz secara ilmiah benar. Dia menekankan bahwa meskipun hasilnya "pada dasarnya sama dengan hasil Joule, mereka bebas dari keberatan sah yang diajukan oleh pekerjaan Joule." Joule melakukan pengukuran secara signifikan lebih sedikit dan menggunakan instrumen yang memberikan sejumlah kesalahan. Oleh karena itu, hukum tentang efek termal arus, karena akurasi dan ketelitian pengukuran Lenz yang luar biasa, memasuki sejarah sains dengan nama "hukum Joule-Lenz."
Dengan satu atau lain cara, kedua ilmuwan menyelidiki fenomena konduktor pemanas dengan arus listrik, mereka menetapkan pola berikut secara empiris: jumlah panas yang dilepaskan dalam konduktor pembawa arus berbanding lurus dengan resistansi konduktor, kuadrat kekuatan arus dan waktu berlalunya arus.
Kemudian, studi tambahan mengungkapkan bahwa pernyataan ini berlaku untuk semua konduktor: cair, padat dan bahkan gas. Dalam hal ini, keteraturan terbuka menjadi undang-undang.
Jadi, pertimbangkan hukum Joule-Lenz itu sendiri dan rumusnya, yang terlihat seperti ini:
Hukum Joule-Lenz
Dimana: Q - jumlah panas yang dilepaskan oleh arus (J); I - kekuatan arus yang melewati konduktor (A); R adalah resistansi yang diberikan oleh konduktor (Ohm); t - waktu yang dihabiskan untuk melewati arus (s)
Konfirmasi hukum Joule-Lenz.
Sekarang mari kita lihat lebih dekat skema instalasi, dengan bantuan yang dalam praktiknya dimungkinkan untuk mengkonfirmasi hukum Joule-Lenz, itu ditunjukkan pada gambar di sebelah kiri.
Resistansi konduktor dihitung menggunakan rumus:
Dalam rumus, tegangan U dibagi dengan kuat arus I. Termometer mengukur kenaikan suhu air dalam bejana percobaan. Menggunakan rumus:
jumlah panas dihitung, yang harus sesuai dengan hasil percobaan.
Perhatikan juga bahwa hukum Joule-Lenz dikonfirmasi tidak hanya dengan eksperimen, tetapi juga diturunkan secara teoritis, seperti yang dilakukan di bawah ini:
Perhatikan bahwa rumus yang dihasilkan sangat mirip dengan rumus matematika hukum Joule-Lenz, tetapi sisi kirinya bukanlah jumlah panas, tetapi pekerjaan arus A. Apakah ini memberi kita hak untuk menganggap bahwa jumlah ini sama? Untuk melakukan ini, kami menggunakan hukum pertama termodinamika dan menyatakan pekerjaan darinya:
Dan itu berarti.
Dimana: Q adalah jumlah kalor yang dilepaskan oleh penghantar (ditunjukkan dengan tanda “-” di depan); U adalah perubahan energi internal dari satu atau lain konduktor yang dipanaskan oleh arus; A adalah kerja yang dilakukan pada konduktor.
Meskipun konduktor itu sendiri tetap tidak bergerak, elektron terus bergerak di dalamnya, yang bertabrakan dengan ion dalam kisi kristal konduktor dan mentransfer sebagian energi kinetik kepada mereka. Dan, untuk mendapatkan hasil yang stabil, aliran elektron tidak boleh melemah, karena ini, gaya medan listrik, yang menciptakan sumber listrik, terus-menerus bekerja pada mereka. Oleh karena itu, A tidak lebih dari kerja gaya medan listrik untuk memindahkan elektron di dalam konduktor.
Hukum Joule-Lenz dalam bentuk integral dan diferensial
Sekarang mari kita bahas secara lebih rinci nilai DU (yang mewakili perubahan energi internal dalam perhitungan) dalam kaitannya dengan konduktor yang melaluinya arus mulai mengalir.
Secara bertahap, konduktor yang dipilih akan memanas, yang berarti energi internalnya akan meningkat. Saat konduktor memanas, perbedaan suhu antara konduktor dan sekitarnya akan meningkat. Menurut hukum Newton, seiring dengan ini, daya perpindahan panas konduktor juga akan meningkat. Jadi, setelah beberapa waktu, suhu konduktor, setelah mencapai nilai tertentu, akan berhenti meningkat. Pada saat ini, nilai U akan sama dengan nol, dan energi internal konduktor akan berhenti berubah.
Maka untuk keadaan ini hukum pertama termodinamika akan terlihat seperti ini:
Artinya, ketika energi internal konduktor tidak berubah, pekerjaan arus diubah sepenuhnya menjadi panas. Dengan menggunakan kesimpulan ini, kita dapat menulis ketiga rumus yang dipertimbangkan untuk menghitung kerja arus dalam bentuk yang sedikit berbeda:
Hukum Joule-Lenz dalam bentuk diferensial terlihat sangat berbeda, pertimbangkan saja varian umum, tanpa pengurangan dan perhitungan tambahan, yang terlihat seperti ini:
Hukum Joule-Lenz dalam bentuk diferensial
Dimana: u adalah kekuatan panas yang dilepaskan per satuan volume; kepadatan arus j-listrik; Kekuatan medan e-listrik; -konduktivitas media yang dipilih.
Hukum Joule-Lenz bentuk integral terlihat seperti itu:
Dimana kuat arus, R adalah hambatan, dt adalah selang waktu dari t 1 ke t 2
Ini adalah bagaimana hukum Joule-Lenz dan bentuk integral dan diferensialnya terlihat secara umum. Padahal, jika kita melakukan perhitungan lebih lanjut, maka hukum itu bisa berbentuk lain.
Prestasi lainnya
Keahlian Lenz sebagai peneliti yang brilian juga dimanifestasikan dalam verifikasi yang meyakinkan atas validitas eksperimen fisikawan Prancis Peltier, yang pada tahun 1834 menemukan fenomena baru, yang kemudian disebut "efek Peltier". Jika arus listrik dilewatkan melalui sambungan dua logam yang berbeda, maka panas akan dilepaskan atau diserap pada sambungan tersebut, tergantung pada arah arus. Eksperimen Lenz sendiri mengkonfirmasi kesimpulan Peltier. Dengan melewatkan arus melalui persimpangan bismut dan antimon, ia membekukan air di sekitar persimpangan.
Penelitian Lenz juga menyentuh fenomena elektrokimia: ia mempelajari, khususnya, polarisasi elektroda. Dia berhasil membangun ketergantungan EMF polarisasi pada bahan elektroda dan cairan yang bersentuhan dengannya.
LITERATUR
Rzhonsnitsky B.N. Ilmuwan Rusia yang luar biasa. (150 tahun sejak kelahiran fisikawan E. Kh. Lenz). - Malam Leningrad. 24 Februari 1954
Rzhonsnitsky B.N. Seorang ahli kelautan Rusia yang luar biasa (untuk peringatan 150 tahun E.Kh. Lenz). -- Transportasi air. 25 Februari 1954
Rzhonsnitsky B. N. Akademisi E. Kh. Lenz dan geografi fisik. - Izvestia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet. No. 2. 1954. Hal. 61
Rzhonsnitsky B.N. Emily Khristianovich Lenz. -- M.: Thought, 1987. (Geografis dan pelancong yang luar biasa).
Khramov, Yu. A.I.Akhiezer. -- Ed. 2, rev. dan tambahan - M.: Nauka, 1983. - S. 161. - 400 hal. - 200.000 eksemplar. (dalam terjemahan)
Rzhonsnitsky B.N. Emily Khristianovich Lenz. (1804--1865). -- M.-L.: 1952. (dengan
Diselenggarakan di Allbest.ru
...Dokumen serupa
Penyebab arus listrik. Hukum Ohm untuk bagian rantai yang tidak homogen. Hukum Ohm dalam bentuk diferensial. kerja dan kekuasaan. hukum Joule-Lenz. Kerapatan arus, persamaan kontinuitas. Efisiensi sumber arus. Distribusi ketegangan dan potensi.
presentasi, ditambahkan 13/02/2016
Pentingnya kegiatan E. Lenz dalam pengembangan doktrin kelistrikan. Melengkapi hukum Lenz tentang induksi elektromagnetik, yang merupakan dasar dari teknik listrik modern. Hasil paling penting dari penelitian Lenz, yang disajikan di semua buku teks fisika.
presentasi, ditambahkan 01/06/2012
Kerapatan arus dan arus konduksi. Hukum Ohm dalam bentuk diferensial. medan listrik eksternal. Hukum Kirchhoff dalam bentuk diferensial. Persamaan Laplace untuk medan listrik dalam media penghantar. Bentuk diferensial dari hukum Joule-Lenz.
presentasi, ditambahkan 13/08/2013
Konsep arus listrik, pilihan arah, aksi, dan kekuatannya. Gerakan partikel dalam konduktor, sifat-sifatnya. Sirkuit listrik dan jenis koneksi. Hukum Joule-Lenz tentang jumlah panas yang dilepaskan oleh konduktor, hukum Ohm tentang kekuatan arus di bagian rangkaian.
presentasi, ditambahkan 15/05/2009
Fenomena elektrifikasi panas dan hukum kekekalan muatan, pertukaran muatan panas dan hukum Coulomb, aliran listrik - hukum Ohm, daya termal aliran listrik - hukum Lenz-Joule. Elemen listrik dan yogo. Skema Rozrakhunkov dari tiang listrik.
kuliah, ditambahkan 25/02/2011
Konduktor dan isolator. Cuci bagian bawah struma. Hukum Joule-Lenz dalam bentuk integral. Konduktor opir, keketatan struma, hukum Ohm untuk pasak, pasak heterogen dan pasak tertutup. Hukum Ohm dan Joule-Lenz dalam bentuk diferensial.
tutorial, ditambahkan 04/06/2009
Besaran utama arus listrik dan prinsip pengukurannya: Hukum Ohm, Joule-Lenz, induksi elektromagnetik. Sirkuit listrik dan bentuk konstruksinya: berurutan dan koneksi paralel dalam sebuah rangkaian, sebuah induktor dan sebuah kapasitor.
abstrak, ditambahkan 23/03/2012
Aksi termal arus listrik. Inti dari hukum Joule-Lenz. Konsep rumah kaca dan rumah kaca. Efisiensi penggunaan pemanas kipas dan pemanas kabel tanah rumah kaca. Efek termal arus listrik pada perangkat inkubator.
presentasi, ditambahkan 26/11/2013
Konsep perpindahan panas sebagai proses fisik perpindahan energi panas dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin, baik secara langsung atau melalui partisi pemisah (benda atau medium) yang terbuat dari beberapa bahan. Hukum pertama termodinamika. hukum Joule-Lenz.
presentasi, ditambahkan 09/10/2014
Kuantitas yang mencirikan arus sinusoidal. Nilai sesaat dari kuantitas. Rentang frekuensi yang digunakan dalam praktik arus dan tegangan sinusoidal. Fenomena induksi elektromagnetik. Hukum Joule-Lenz, rumus Euler. Modul bilangan kompleks
Emily Khristianovich Lenz (1804-1865)
Emily Khristianovich Lenz memainkan peran yang sangat penting dalam pengembangan teori kelistrikan. Dia secara signifikan melengkapi hukum induksi elektromagnetik, yang menjadi dasar teknik elektro modern. Setahun setelah publikasi mereka, E. X. Lenz menetapkan hukum yang secara unik menentukan arah arus induksi dalam semua kasus yang mungkin, menunjukkan hubungan erat antara fenomena magnetoelektrik dan elektromagnetik, dan juga mempelajari kondisi di mana kekuatan arus induksi bergantung. Semua ini dilakukan dan disajikan oleh E. Kh. Lenz dengan sangat jelas dan sederhana pada saat gagasan sebagian besar fisikawan tentang "arus galvanik" dan hubungannya dengan "fenomena listrik" masih sangat kacau dan kontradiktif. Insinyur listrik Rusia yang terkenal dan pempopuler V. K. Lebedinsky pada tahun 1895 menilai pentingnya karya E. X. Lenz di bidang teori listrik dengan kata-kata berikut: “Perbandingan dengan Faraday yang abadi muncul tanpa disengaja. sedangkan teori Ampre dan Weber digantikan oleh yang baru, eksperimen Faraday dan Lenz yang sebenarnya akan tetap ada selamanya.
Emily Khristianovich Lenz lahir pada 12 Februari 1804 di Yuryev (sekarang Tartu) di Estonia. Dia dididik di kota asalnya dan belajar di Universitas Yuriev, pertama teologi (teologi) dan filologi, dan kemudian ilmu pengetahuan Alam. Bahkan sebelum akhir kursus universitas, E. X. Lenz, berkat kemampuannya yang luar biasa, diundang untuk berpartisipasi sebagai fisikawan dalam navigasi keliling Kotzebue. Pelayaran berlanjut dari tahun 1823 hingga 1826. Pekerjaan ekspedisi telah menentukan arah kegiatan ilmiah E. Kh. Lenz untuk tahun-tahun berikutnya. Hingga sekitar tahun 1830, ia mengerjakan masalah geografi fisik dan menguasai bidang ini popularitas luas. Selama waktu ini, ia berpartisipasi dalam ekspedisi ke Kaukasus di sekitar Elbrus, pada tahun 1829 ia melakukan perjalanan ke kota Nikolaev untuk berpartisipasi dalam pengamatan ayunan pendulum pada titik ini. dunia, dan juga menghabiskan beberapa waktu di Baku, di tepi Laut Kaspia, di mana dia melakukan pengamatan hidrologis. Pada tahun 1828, E. X. Lenz terpilih sebagai asisten Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg dan melaporkan di sana memoar pertamanya "Tentang salinitas air laut dan suhunya di lautan di permukaan dan di kedalaman." Dalam memoar ini, E. X. Lenz merangkum hasil kerja yang dilakukannya selama pelayaran mengelilingi. Pada tahun 1830, E. X. Lenz terpilih sebagai luar biasa, dan empat tahun kemudian - pada tahun 1834 - seorang akademisi biasa. Sejak 1830, sebuah kantor fisika yang dilengkapi dengan baik, yang dirakit oleh pendahulunya di akademi, V.V. Petrov, yang terus diisi oleh E.Kh. Lenz, diambil alih olehnya. Pada akhir tahun 1835 atau pada awal tahun 1836, Emily Khristianovich diundang sebagai profesor fisika dan geografi fisik di Universitas St. Petersburg. Di universitas, ia juga menyibukkan diri dengan menata dan mengisi kembali kabinet fisik. Pada masa itu, kebiasaan tersebar luas untuk memberikan kuliah tentang beberapa buku teks asing dengan tambahan kecil, yang secara langsung diumumkan dalam kurikulum. Lenz memberi kuliah "menurut catatannya sendiri". Perintah seperti itu bagi kita sekarang tampaknya wajar dan perlu, tetapi pada masa itu pembacaan kursus seperti itu merupakan jasa besar dan martabat besar dosen. Ceramah E. Kh. Lenz dibedakan oleh presentasi yang ketat, kritis dan sistematis dan selalu disertai dengan eksperimen yang dia persiapkan sebelumnya dan yang karenanya selalu berhasil. Secara umum, E. Kh. Lenz sangat mementingkan eksperimen dan, sementara kantor fisika universitas belum cukup lengkap, ia mengizinkan siswa untuk belajar di kantor fisika Akademi Ilmu Pengetahuan dan bahkan mengizinkan, di bawah bimbingan pribadinya. tanggung jawab, untuk mengambil instrumen untuk membuat eksperimen di rumah. . E. H. Lenz selama beberapa tahun menjadi dekan Fakultas Fisika dan Matematika. Setelah persetujuan dari piagam universitas pada tahun 1863, dia terpilih sebagai rektor universitas, tetapi dia tidak harus bertahan lama di posisi ini. Pada Agustus 1864 ia menerima cuti dari luar negeri untuk pengobatan penyakit mata kronis. Pada 10 Februari 1865, Emil Khristianovich Lenz meninggal mendadak di Roma.
Wakil Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan V. L. Bunyakovsky berbicara pada pertemuan bersama Departemen Fisika, Matematika dan Filologi Akademi pada 21 Februari 1865 setelah menerima berita kematian Lenz: “... Kita semua terus-menerus melihat dalam dirinya sebuah model keterusterangan, ketidakberpihakan dan kejujuran Setiap orang yang mengenal Emil Khristianovich mengetahui kemandirian pendapat dan tindakannya dari semua pengaruh dan hubungan eksternal, yang sangat sulit untuk ditolak ... Berbakat dengan pikiran yang cerah dan berwawasan luas, ia sering menyelesaikan keraguan yang muncul ketika mendiskusikan masalah yang rumit atau sulit... Akademi sangat sering mengangkat Emil Khristianovich menjadi anggota komisi pada mata pelajaran seperti itu yang membutuhkan pengalaman khusus dan kecerdasan cepat... Untuk orang muda yang terlibat dalam sains, dia selalu siap memberikan kemungkinan bantuan dan bantuan ... ". Bunyakovsky juga mengingat percakapan dengan Lenz, "yang dapat dia ilhami secara instruktif dengan pandangan cerahnya tentang berbagai pertanyaan tentang kehidupan dan sains."
Untuk menghargai segala sesuatu yang dilakukan oleh E. X. Lenz di bidang elektromagnetisme, perlu untuk lebih memahami keadaan dan pandangan yang tersebar luas pada saat itu dalam doktrin fenomena "listrik" dan "galvanik".
Fisikawan berurusan, di satu sisi, dengan muatan listrik yang diperoleh dengan gesekan, dengan proses penyebaran muatan ini di sepanjang permukaan konduktor, dengan pengisian dan pengosongan kapasitor - singkatnya, dengan semua fenomena yang kemudian disebut listrik dan yang bahkan sekarang tidak cukup tepat mengacu pada bidang elektrostatika. Di sisi lain, fenomena arus listrik diketahui, yang sumbernya adalah berbagai sel galvanik. Fenomena ini disebut "galvanik". Hanya sedikit fisikawan yang cenderung percaya bahwa dalam "listrik" dan "galvanisme" mereka berurusan dengan fenomena alam yang sama. Saat itulah fisika didominasi oleh ide-ide tentang "cairan tanpa bobot": kalori, cairan bercahaya, dll., Dengan kehadirannya dan transisinya dari satu benda ke benda lain, mereka ingin menjelaskan segalanya. fenomena fisik. Fenomena listrik dan galvanisme memiliki perbedaan mendasar di antara mereka, yang disebabkan, seperti yang kita ketahui sekarang, oleh "perbedaan potensial" yang besar dan "jumlah listrik" yang kecil dalam kasus fenomena listrik dan, sebaliknya, oleh perbedaan potensial yang kecil (kecil). "tegangan") dan sejumlah besar arus yang mengalir melalui kawat bermuatan listrik ("arus besar") dalam kasus fenomena galvanik. Fisikawan pada waktu itu, selain memberikan keberadaan sejumlah besar cairan atau cairan tanpa bobot yang berbeda, tidak sulit untuk membayangkan keberadaan dua cairan yang berbeda - "listrik" dan "galvanik". Pada saat itu tampaknya telah ditetapkan bahwa radiasi dari berbagai sumber cahaya menghasilkan tindakan yang berbeda: dalam kasus beberapa sumber, yang disebut sinar "kimia" (ultraviolet), dalam kasus yang lain - "termal" (inframerah), dalam kasus orang lain - sinar cahaya yang sebenarnya, terlihat oleh mata. Dengan analogi, tampak wajar bahwa berbagai sumber arus listrik, termasuk bahkan sel galvanik, dapat menghasilkan arus berbagai properti. Oleh karena itu, sama sekali tidak jelas bahwa hukum yang sama harus berlaku untuk arus yang diperoleh dengan induksi Faraday seperti arus dari sel galvanik. Konfirmasi dari kesimpulan yang berlawanan ditemukan dalam sejumlah eksperimen yang dipentaskan secara salah atau diinterpretasikan secara tidak benar. Jadi, induksi sekunder arus bolak-balik mereka tidak dapat memberikan penyimpangan konstan ke jarum magnet, tidak dapat digunakan untuk mendapatkan fenomena elektrolisis dalam bentuk murni, dll. Sifat universal hukum Ohm tidak dipahami, memberikan hukum ini hanya makna yang terbatas pada setiap kasus individu dari rangkaian listrik tertentu. Dengan penyebaran pandangan keliru yang begitu luas, tampaknya sulit dan berani untuk membuat generalisasi yang mendalam dan mencari hukum umum dari fenomena arus listrik. Adalah perlu tidak hanya untuk menetapkan proposisi umum melalui induksi yang brilian berdasarkan pemahaman yang sangat jelas tentang semua fakta individu, tetapi juga, sebelumnya, untuk memahami dengan mata mental yang sangat ketat dan kritis semua "materi faktual". Itu perlu untuk memahami kesalahan yang dibuat oleh sejumlah peneliti, dan tidak hanya diilhami oleh gagasan tentang sifat tunggal dan hukum seragam arus listrik, tetapi juga untuk mengkonfirmasi kesatuan ini secara eksperimental. Kebaikan besar E. X. Lenz terletak pada fakta bahwa, terlepas dari data eksperimen yang kontradiktif, ia sangat percaya pada sifat kesatuan arus listrik, apa pun asal-usulnya; dalam kenyataan bahwa ia, dengan eksperimen yang diatur tanpa cela, menunjukkan bahwa kekuatan arus induksi ditentukan secara kuantitatif oleh kondisi yang persis sama dan hukum Ohm yang sama dengan kekuatan arus lainnya. Segera setelah publikasi memoar oleh M. Faraday yang menggambarkan fenomena induksi arus listrik, E. X. Lenz memulai eksperimen yang membawanya ke kesimpulan berikut: kekuatan arus induksi ditentukan oleh gaya gerak listrik yang terjadi di sirkuit sekunder dan resistansi sirkuit ini; gaya gerak listrik yang diinduksi sebanding dengan jumlah belitan belitan sekunder dan tidak bergantung pada jari-jari belitan, atau pada penampang konduktor, atau pada substansi yang terakhir.
"Hasil Lenz ini," kata V.K. Lebedinsky dalam sebuah artikel yang ditulis 50 tahun lalu, "sekarang tidak menyandang nama hukum; semuanya mengikuti pemahaman kita tentang medan magnet. Tetapi pada suatu waktu mereka adalah langkah pertama dalam analisis induksi fenomena ajaib". Seberapa sempurna ini? kesimpulan yang benar bertentangan dengan pandangan luas, terbukti dari fakta bahwa penerbit jurnal "Annals of Physics and Chemistry" - fisikawan terkenal Poggendorf - tidak segera memutuskan untuk menempatkannya di jurnalnya. Meskipun hasil ini diperoleh oleh E. Kh. Lenz pada tahun 1832, memoarnya muncul di Annals hanya pada tahun 1835 - hanya setahun setelah artikel berikutnya, dilaporkan ke Academy of Sciences pada tanggal 29 November 1833 dan berisi eksposisi dan eksperimen. pembuktian hukum umum induksi, yang sekarang disebut "aturan Lenz". Dalam artikel ini, E. H. Lenz mengatakan bahwa Faraday untuk setiap kasus induksi yang dipertimbangkan secara terpisah memberikan perintah khusus untuk menentukan arah arus induksi. Indikasi ini tidak dapat digeneralisasi, dan, terlebih lagi, beberapa kasus induksi arus tetap tidak terduga. "Segera setelah membaca memoar Faraday, tampak bagi saya bahwa semua kasus arus induksi dapat dikurangi menjadi sangat secara sederhana dengan hukum gerak elektrodinamik, "kata E. X. Lenz dan mengungkapkan yang berikut, sepenuhnya umum dan cocok untuk semua kasus induksi arus listrik, posisinya:
Jika sebuah konduktor logam bergerak di dekat arus galvanik atau di dekat magnet, maka arus galvanik dengan arah seperti itu dieksitasi di dalamnya, yang akan menyebabkan gerakan kawat istirahat ke arah, secara langsung. berlawanan arah gerakan yang dikenakan di sini pada kawat dari luar, dengan asumsi bahwa kawat yang diam hanya dapat bergerak ke arah gerakan terakhir ini atau sebaliknya.
E. X. Lenz memperkuat posisi ini dengan banyak contoh yang diambil baik dari orang asing maupun dari pengalaman sendiri. Menganalisis esensi fisik dari posisi yang dinyatakan, E. X. Lenz sampai pada generalisasi berikut: "Jika kita memahami hukum di atas dengan baik, kita dapat menyimpulkan bahwa setiap fenomena gerak di bawah aksi gaya elektromagnetik harus sesuai dengan kasus induksi elektromagnetik tertentu, " atau , secara singkat: setiap fenomena elektromagnetik sesuai dengan fenomena magneto-listrik tertentu. Generalisasi ini secara alami mengarah pada hal berikut: ketika sebuah konduktor bergerak dalam medan magnet dan arus tereksitasi di dalamnya (fenomena magnetoelektrik), kita mengatasi aksi semacam gaya; gaya ini tidak lain adalah yang membuat konduktor bergerak dengan gaya yang sesuai fenomena elektromagnetik. Rupanya, itulah alur pemikiran yang membawa E. Kh. Lenz ke "kekuasaannya".
Kontemporer latar belakang teori Hukum Lenz didasarkan pada hukum kekekalan energi dan dekat dengan jalur pemikiran yang ditunjukkan. Namun hukum kekekalan energi akhirnya dirumuskan baru pada tahun 1847, yaitu 14 tahun setelah laporan E. Kh. Lenz di Academy of Sciences. Ini menunjukkan bahwa Emilius Khristianovich termasuk di antara fisikawan yang, meskipun tidak jelas, "meramalkan" keberadaan hukum kekekalan energi. Sangat menarik bahwa dalam volume yang sama dari Annals, seorang fisikawan tertentu Ritchie, dari perbandingan murni spekulatif pergerakan konduktor dengan arus dalam medan magnet dan fenomena induksi Faraday, tetapi tanpa perbandingan aktif dengan pengalaman, muncul kesimpulan yang salah, berlawanan dengan hukum Lenz.
Hukum fisika terkenal lainnya, yang dikaitkan dengan nama E. X. Lenz, adalah hukum Joule-Lenz, yang diturunkan oleh E. X. Lenz pada tahun 1844, terlepas dari pekerjaan Joule, melalui eksperimen himpunan yang lebih akurat daripada eksperimen Joule. Hukum Joule-Lenz menetapkan bahwa jumlah panas yang dilepaskan dalam konduktor selama aliran arus berbanding lurus dengan resistansi konduktor dan kuadrat kekuatan arus.
Kami tidak dalam posisi untuk memikirkan semua karya E. Kh. Lenz di bidang elektromagnetisme. Kami hanya akan mengatakan bahwa E. H. Land dan B. S. Jacobi menetapkan kondisi di mana gaya angkat magnet bergantung. Kesimpulan mereka sekali lagi cukup konsisten dengan hukum kekekalan energi dan menghancurkan mimpi-mimpi yang tidak dapat diwujudkan dari beberapa pemimpi. E. H. Lenz menggunakan pemahamannya yang mendalam tentang hukum elektrodinamika untuk mempertimbangkan fenomena dalam dinamo. Dia menunjukkan bahwa perlu untuk memperhitungkan tidak hanya arus yang diinduksi dalam angker mesin yang berputar oleh medan magnet kutub mesin, tetapi juga oleh induksi sendiri dari belitan angker; induksi diri ini menyebabkan fenomena yang sangat signifikan dalam pengoperasian mesin listrik, yang disebut "reaksi jangkar"; E. H. Lenz dengan demikian menjelaskan mengapa, misalnya, upaya pertama menggunakan generator DC untuk elektroforming gagal dan mengapa posisi "sikat" mesin harus digeser beberapa sudut dibandingkan dengan posisi paling menguntungkan yang ditunjukkan oleh teori asli mesin, tidak memperhitungkan reaksi jangkar.
Studi tentang E. X. Lenz menjadi dasarnya bangunan megah doktrin listrik modern dan bagian terpenting dari teknik listrik praktis.
Karya-karya utama E. X. Lenz: makalah ditempatkan di "Poggendorfs Annalen" (tahun dan volume ditunjukkan dalam tanda kurung): Pada aturan di mana pengurangan fenomena magnetoelektrik menjadi elektro-magnetik terjadi (aturan Lenz) (1834, 31); Pada percobaan dengan arus induksi (1835, 34); Memoir, yang memberikan analisis kritis karya de la Riva pada sifat khusus arus induksi (1839, 48); Penelitian tentang dinamo (1842, 57); Karya yang menetapkan hukum yang dikenal sebagai hukum Joule-Lenz (1844, 61); Tentang nilai kecepatan putaran pada arus induktif yang dieksitasi oleh mesin magnet-listrik (1849, 76); dalam bahasa Rusia: Geografi Fisik, St. Petersburg, 1851 (edisi ke-3 - 1858); Panduan Fisika, St. Petersburg, 1839 (b ed.-1864); Panduan fisika untuk sekolah militer, St. Petersburg, 1855.
Tentang E. X. Lenz:Saveliev A., Tentang karya acad. Lenz dalam magneto-listrik, "Jurnal Kementerian Pendidikan Rakyat", 1854, No. 8, 9; Lebedinsky V., Lenz, sebagai salah satu pendiri ilmu elektromagnetisme, "Listrik", 1895, no.11-12; Esai tentang karya Rusia tentang teknik listrik dari 1800 hingga 1900, St. Petersburg, 1900.
