Heinrich Lenz: biografia, experimentos, contribuições, trabalhos - Ciência - 2023

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Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865) foi um famoso físico russo, de origem alemã, que também atuou como professor. Suas contribuições mais importantes foram o estabelecimento de uma lei que leva seu nome e que também fundou a lei de Joule-Lenz. Ele também deu métodos para calcular eletroímãs e descobriu a reversibilidade em máquinas elétricas.

O trabalho de Lenz foi focado em geofísica. As leis das quais participou determinaram o efeito térmico das correntes elétricas e a teoria dos fenômenos magnéticos.

Além de seu interesse pela física, ele também estava interessado em analisar problemas em áreas como mecânica, geofísica, oceanografia e tecnologia química.

Biografia

Heinrich Lenz nasceu em fevereiro de 1804. Existem algumas discrepâncias com a data de seu nascimento, uma vez que se tratam de dois dias diferentes (24 de fevereiro e também 12 de fevereiro). Ele nasceu em Tartu, que na época fazia parte da governadoria da Livônia.

Ele entrou na Faculdade de Ciências Naturais da Universidade de Dorpat. Ele o fez a conselho de seu tio, o professor de química Ferdinand Giza.

Durante seus anos de estudo, ele se caracterizou por ser muito ambicioso. Os professores destacaram seu desempenho e obviamente seu talento.

O reitor da Universidade Egor Ivanovich criou um departamento de física e pediu a Lenz que trabalhasse na instituição.

Em 1821 também perdeu o tio, que sempre se encarregou de sustentá-lo financeiramente. Por ter recebido bolsa, fez alguns estudos na faculdade de teologia, embora não fosse uma área pela qual Lenz demonstrasse maior interesse.

Sua familia

Seu pai, Christian Heinrich Friedrich Lenz, era secretário-geral do magistrado de sua cidade, mas morreu quando Lenz era muito jovem. Sua mãe era Louise Elisabeth Wolff, e ele era irmão de Maria e Robert Lenz.

Casou-se com Anna Lenz, com quem teve sete filhos; no total, eram três homens e quatro mulheres.

Um de seus filhos, Robert Lenz, também era físico. Ele estava encarregado dos departamentos de geofísica e era membro da Academia de Ciências de São Petersburgo, ocupando o cargo de conselheiro.

Carreira docente

O Heinrich como professor foi muito brilhante e seguido pelos alunos. Ele deu palestras sempre muito bem frequentadas; suas notas e ensinamentos sobre física e geofísica destacaram-se por serem claros e simples.

Ele escreveu vários livros sobre essas disciplinas, que tiveram várias edições.

Como professor, veio trabalhar nas instituições mais antigas e representativas de seu país. Em 1863, ele até se tornou o primeiro reitor eleito na Universidade de São Petersburgo.

Morte

Heinrich Lenz morreu repentinamente em 10 de janeiro de 1865, quando estava em Roma, Itália. Ele foi para aquele país para receber tratamento ocular após sofrer um derrame. Ele foi enterrado em Roma.

Alguns experimentos

Entre 1823 e 1826 Lenz participou de expedições ao redor do mundo com Otto Kotzebue. Nessas expedições fez parte de diferentes investigações científicas. Durante essas viagens, ele fez medições físicas de alto nível; estudou as propriedades da água e os fenômenos atmosféricos.

Ele era apenas um estudante de 18 anos quando se juntou à expedição. Ele viajou por recomendação de um de seus professores, que o classificou como um de seus alunos mais talentosos.

Essas viagens deram início a seus estudos na área de oceanografia. Ele conseguiu demonstrar a relação entre a salinidade da água e a radiação solar, e chegou a afirmar que quanto menos água salgada se encontrava no equador porque a água não se move tanto e há mais calor solar.

Ele criou vários instrumentos que permitiram um melhor estudo dos oceanos. O barômetro era um deles e servia para coletar amostras de água em grande profundidade.

Ele também desenvolveu teorias sobre as correntes oceânicas e definiu as áreas de ação da geofísica como uma área de estudo científico.

Ele mostrou que o nível do Mar Cáspio é superior ao do Mar Negro, além de ter estudado a produção de gases combustíveis na região de Baku.

Descobertas no campo do eletromagnético

Ele demonstrou grande interesse pela área de eletromagnetismo, o que o levou a descobrir as leis de Ohm e Ampère. Ele fez questão de verificar os princípios que esses autores conseguiram estabelecer e conseguiu em 1832.

Ele realizou diversos experimentos que lhe permitiram determinar as leis quantitativas da indução. Com os resultados obtidos, ele foi capaz de criar um galvanômetro balístico.

Suas conclusões e descobertas sempre foram reconhecidas pela comunidade científica.

Lei de Lenz

Devido a alguns estudos de Michael Faraday, Lenz se concentrou em organizar uma série de experimentos que lhe permitissem encontrar uma explicação lógica para a origem dos fenômenos descobertos.

Em 1833, Lenz apresentou à comunidade científica uma série de descobertas que havia alcançado no campo do eletromagnetismo. Ele explicou a lei fundamental da eletrodinâmica, que agora é conhecida como lei de Lenz.

Esta lei afirma que qualquer fenômeno eletromagnético tem a ver com energia mecânica que é desperdiçada.

Com suas conclusões, o cientista russo chegou muito perto de descobrir a lei da conservação e transformação da energia, publicada oito anos depois por um físico alemão chamado Myers.

A conclusão de que fenômenos eletromagnéticos têm a ver com desperdício de energia mecânica nasceu da observação de que uma força externa fazia com que um ímã se movesse próximo a um condutor fechado. A energia mecânica é então convertida em energia eletromagnética da corrente de indução.

De acordo com a lei de Lenz, a força aplicada bloqueou o movimento pelo qual foi originalmente causada. Ou seja, quando você está na presença de um ímã, é necessário gastar mais energia do que quando o ímã está ausente.

Com base em sua própria lei, Lenz propôs então o princípio da reversibilidade para carros elétricos.

Por se basear em propostas de Michael Faraday e concluir os estudos que foram feitos, essa lei às vezes é chamada de lei de Faraday-Lenz.

Joule-Lenz

Lenz também fez análises sobre a quantidade de calor liberada pelas correntes no condutor. As descobertas derivadas desses estudos foram de grande importância para a ciência.

Foi em 1833 que Lenz descobriu que havia uma conexão entre a condutividade elétrica dos metais e o grau de aquecimento. Por isso, ele projetou um instrumento que permitia definir a quantidade de calor que era liberado.

Como resultado, nasceu a lei Joule-Lenz. O duplo nome se deve ao fato de o cientista inglês James Joule apresentar sua versão da lei quase ao mesmo tempo que Lenz, embora nunca tenham trabalhado em equipe.

Mais tarde Lenz realizou outros trabalhos que tinham a ver com a atração de eletroímãs e as leis destes. Todas as suas contribuições foram bem recebidas pela comunidade científica.

Contribuições para a ciência

Atualmente a lei Joule-Lenz servia para calcular a potência dos aquecedores elétricos e o nível de perda que ocorre nas linhas de transmissão.

Além disso, Lenz teve grandes contribuições na realização de estudos em ciências da terra, já que foi possível concluir que a principal influência da radiação solar ocorre na atmosfera.

Por outro lado, muito antes de o osciloscópio ser inventado, Lenz criou um switch que foi o primeiro no mundo a mostrar as curvas que ocorrem nas correntes magnetizantes como sinusóides.

Trabalhos publicados

Lenz publicou vários artigos baseados em suas viagens ao redor do mundo. Ele publicou seu primeiro artigo em 1832 e tratou do eletromagnetismo.

Foi seguido por vários artigos que tratavam, entre outras coisas, da produção de frio por correntes voltaicas, ou as leis das potências condutoras.

Ele também escreveu em 1864 um manual de física que foi uma referência para muitos.

Algumas curiosidades

Um dos alunos de Lenz era um importante químico, conhecido como Dmitri Ivanovich Mendeleev. Dmitri foi responsável por descobrir o padrão que existia para ordenar os elementos na tabela periódica de elementos.

Heinrich Lenz foi membro de várias sociedades científicas em diferentes países europeus, incluindo a Academia de Ciências de Torino e Berlim.

Uma cratera na lua foi nomeada em sua homenagem.

Apesar de ter vivido no Império Russo toda a sua vida e trabalhado como professor lá, Lenz nunca aprendeu russo. Isso não o impediu de se tornar o fundador de escolas como engenharia elétrica.

A indutância, que se refere a uma propriedade que está presente nos circuitos elétricos, é medida em Henry e sua representação ocorre com o símbolo L, isso em homenagem ao cientista russo.

No entanto, a palavra indutância só foi usada pela primeira vez em 1886, graças ao físico e engenheiro inglês Oliver Heaviside. Isso aconteceu quase 20 anos após a morte de Heinrich Lenz.

Referências

Francisco, A. (1982). Maquinas eletricas. [Madrid]: Fundação Conde del Valle de Salazar.
Henshaw, J., & Lewis, S. (2014). Uma equação para cada ocasião. Baltimore: Johns Hopkins University Press.
Huggenberger, A. (1917). Die Geschichte des Heinrich Lentz. Leipzig: Staackmann.
Norton, A. (2008). Campos dinâmicos e ondas. Milton Keynes: Open University.
Shamos, M. (2018). Ótimos experimentos em física. Nova York: Dover Publications, Inc.