Emil Lenz

Bedeutung und Einordnung

Heinrich Friedrich Emil Lenz (russisch Эмилий Христианович Ленц) war ein russischer Physiker deutsch-baltischer Herkunft. Er wurde am 12. März julianisch beziehungsweise 24. März 1804 gregorianisch in Dorpat geboren und starb am 10. Februar 1865 in Rom. Lenz gehörte zu den frühen Forschern, die Zusammenhänge zwischen Magnetfeldern und elektrischen Feldern erkannten. Seine Arbeiten liegen vor allem im Bereich der Elektrizität und sind für die Elektrizitätslehre bedeutsam.

Besonders wichtig ist die nach ihm benannte Lenz’sche Regel. Sie bildet eine Grundlage für die Wirbelstrombremse und hat einen hohen Stellenwert bei der Erklärung elektromagnetischer Induktion.

Ausbildung, Forschung und akademische Laufbahn

Lenz studierte an der Kaiserlichen Universität Dorpat. Noch vor seinem Abschluss begleitete er den russischen Seefahrer Otto von Kotzebue auf dessen dritter Weltreise von 1823 bis 1826. Diese Reise diente vor allem der Erforschung des Pazifiks. Lenz arbeitete dabei hauptsächlich geophysikalisch: Er untersuchte unter anderem den Temperaturverlauf von Luft und Wasser sowie den Salzgehalt des Wassers in verschiedenen geografischen Breiten.

Nach der Rückkehr promovierte er an der Universität Heidelberg und arbeitete anschließend in St. Petersburg. Wegen seiner Verdienste während der Weltumsegelung wurde er 1828 Adjunkt der Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg. 1831 übernahm er die Leitung des Physikalischen Kabinetts der Akademie. Außerdem unterrichtete er 1830 und 1831 Mathematik an der Petri-Schule und der Michael-Artillerie-Schule in Petersburg.

1834 wurde Lenz ordentliches Mitglied der russischen Akademie der Wissenschaften und zugleich Professor für Physik an der Universität in Sankt Petersburg. Von 1861 bis zu seinem Tod 1865 war er dort Rektor. Ab 1853 war er korrespondierendes Mitglied der Berliner Akademie für Wissenschaften; 1864 wurde er auch korrespondierendes Mitglied der Göttinger Akademie der Wissenschaften.

Elektromagnetische Induktion und Lenz’sche Regel

Lenz untersuchte die von Michael Faraday entdeckte elektromagnetische Induktion. Darunter versteht man das Entstehen einer elektrischen Spannung oder eines Stroms durch Änderungen in einem Magnetfeld. Bereits 1830 stellte Lenz fest, dass ein elektrischer Motor auch als Generator verwendet werden kann.

1833 formulierte er die Lenz’sche Regel: Die Richtung der Induktionsströme ist nicht zufällig, sondern wirkt immer der Ursache ihrer Entstehung entgegen. Ein Induktionsstrom erzeugt also eine Wirkung, die der Änderung entgegenwirkt, durch die er ausgelöst wurde. Dieses Prinzip erklärt unter anderem die Wirkungsweise einer Wirbelstrombremse.

Weitere physikalische Arbeiten und Ehrungen

1835 entdeckte Lenz die Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit in Metallen und elektrischer Widerstände. Außerdem entwickelte er ein Verfahren zur Ausmessung magnetischer Felder. Durch die Anwendung des Peltier-Effekts konnte er Wasser zum Gefrieren bringen.

Gemeinsam mit James Prescott Joule bestimmte Lenz quantitative Charakteristika der Stromwärme. Dieses Ergebnis wird als Joule-Lenz-Gesetz bezeichnet. Für die elektrische Größe Induktivität wurde zu seinen Ehren das Formelzeichen L gewählt. 1970 erhielt zudem ein Mondkrater seinen Namen.