¿Quién fue Heinrich Lenz?
Heinrich Lenz (1804-1865) fue un famoso físico de origen alemán, nacido en el antiguo Imperio ruso (en la actual Estonia), que también se desempeñó como profesor. Su aporte más importante fue la formulación de la ley que lleva su nombre. También dio métodos para calcular electroimanes y llegó a descubrir la reversibilidad en las máquinas eléctricas.
Los trabajos de Lenz se centraron en la geofísica. Las leyes en las que participó determinaron el efecto térmico que tenían las corrientes eléctricas y la teoría de los fenómenos magnéticos.
Además de su interés por la física, también estuvo interesado en analizar los problemas que se presentaban en campos como la mecánica, la geofísica, la oceanografía y la tecnología química.
Biografía de Heinrich Lenz
Nació el 12 de febrero de 1804, en la ciudad de Tartu, Estonia, que en aquella época pertenecía al Imperio ruso.
Ingresó a la facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Dorpat. Lo hizo siguiendo los consejos de su tío, el profesor de química Ferdinand Giza.
Durante sus años de estudio fue muy ambicioso. Los profesores destacaron su desempeño y talento. El rector de la Universidad, Egor Ivanovich, creó un departamento de física y le pidió a Lenz que trabajara en la institución.
En 1821 perdió a su tío, quien siempre le apoyó económicamente. Como recibió una beca, realizó algunos estudios en la facultad de teología, aunque no fue un campo que en el que Lenz mostrara gran interés.
Su familia
Su padre, Christian Heinrich Friedrich Lenz, era secretario general en el magistrado de su ciudad, pero murió cuando Lenz era muy joven. Su madre fue Louise Elisabeth Wolff, y fue hermano de María y Robert Lenz.
Se casó con Anna Lenz, con quien tuvo siete hijos; en total fueron tres varones y cuatro mujeres.
Uno de sus hijos, Robert Lenz, también fue físico. Estuvo a cargo de departamentos de geofísica y fue miembro de la Academia de Ciencia de San Petersburgo, ocupando la posición de concejal.
Carrera como profesor
Heinrich como profesor fue muy brillante y admirado por los estudiantes. Daba conferencias que eran siempre muy concurridas, sus apuntes y enseñanzas sobre física y geofísica se destacaron porque resultaban claros y sencillos.
Escribió varios libros sobre estas disciplinas, que tuvieron varias ediciones. Como docente llegó a trabajar en las instituciones más antiguas y representativas de su país. Incluso se convirtió, en 1863, en el primer rector electo en la Universidad de San Petersburgo.
Muerte
Heinrich Lenz murió de forma repentina el 10 de enero de 1865, en Roma, Italia. A ese país se trasladó para recibir un tratamiento ocular, luego de sufrir un derrame cerebral. Fue enterrado en Roma.
Algunos experimentos de Heinrich Lenz
Entre 1823 y 1826 Lenz participó en expediciones alrededor del mundo junto a Otto Kotzebue. En estas expediciones fue parte de diferentes investigaciones científicas. Durante estos viajes hizo mediciones físicas a un alto nivel, donde estudió las propiedades del agua y los fenómenos atmosféricos.
Era apenas un joven de 18 años, estudiante, cuando se unió a la expedición. Viajó por recomendación de uno de sus profesores, que lo catalogó como uno de sus alumnos más aventajados.
Estos viajes dieron inicio a sus estudios en el campo de la oceanografía. Logró demostrar la relación entre la salinidad del agua y la radiación solar, y llegó a afirmar que el agua menos salina se encontraba en el ecuador porque el agua no se mueve tanto y hay mayor cantidad de calor solar.
Creó varios instrumentos que permitieron un mejor estudio de los océanos. El barómetro fue uno de ellos y sirvió para tomar muestras de agua a gran profundidad.
También desarrolló teorías sobre las corrientes marinas y definió las áreas de acción de la geofísica como área de estudio científico.
Demostró que el nivel del mar Caspio es más alto que el del mar Negro, además de haber estudiado la salida de los gases combustibles en la región de Bakú.
Descubrimientos en el campo de la electromagnética
Mostró gran interés en la electromagnética, lo que lo llevó a descubrir las leyes de Ohm y Ampere. Se empeñó en verificar los principios que lograron establecer estos autores y lo logró en 1832.
Realizó diferentes experimentos que le permitieron determinar las leyes cuantitativas de la inducción. Con los resultados que obtuvo fue capaz de crear un galvanómetro balístico. Sus conclusiones y descubrimientos fueron reconocidas siempre por la comunidad científica.
La ley de Lenz
Debido a algunos estudios de Michael Faraday, Lenz se enfocó en organizar una serie de experimentos que le permitieran encontrar una explicación lógica al origen de los fenómenos que habían sido descubiertos.
Para 1833, Lenz presentó ante la comunidad científica una serie de hallazgos que había logrado en el campo de la electromagnética. Explicó la ley fundamental de la electrodinámica, actualmente conocida como ley de Lenz. Esta ley afirmaba que cualquier fenómeno electromagnético tiene que ver con energía mecánica malgastada.
Con sus conclusiones, Lenz incluso estuvo muy cerca de descubrir la ley de la conservación y de la transformación de la energía, publicada ocho años más tarde por un físico alemán de apellido Myers.
La conclusión de que los fenómenos electromagnéticos tienen que ver con energía mecánica malgastada nació de observar que una fuerza externa hacía que un imán se moviera cerca de un conductor cerrado. Se convierte entonces la energía mecánica en energía electromagnética de la corriente de inducción.
Según la ley de Lenz, la fuerza que se aplicaba bloqueaba el movimiento por el cual fue causada en un principio. Es decir, cuando se está en presencia de un imán, es necesario realizar un mayor gasto de energía que cuando el imán está ausente.
Tomando como base su propia ley, Lenz luego propuso el principio de reversibilidad de los autos eléctricos. Como se basó en propuestas de Michael Faraday y completó los estudios que se habían realizado, algunas veces se hace referencia a esta ley como ley de Faraday-Lenz.
Joule-Lenz
Lenz también hizo estudios sobre la cantidad de calor liberado por las corrientes en el conductor. Los hallazgos derivados de estos estudios fueron de gran importancia para la ciencia.
En 1833 Lenz descubrió que existía una conexión entre la conductividad eléctrica de los metales y el grado de calentamiento. Es por ello que diseñó un instrumento que permitió definir la cantidad de calor que se liberaba.
Como resultado nació la ley Joule-Lenz. El doble nombre se debe a que el científico inglés James Joule presentó su versión de la ley casi al mismo tiempo que Lenz, aunque nunca trabajaron en equipo.
Posteriormente, Lenz efectuó otros trabajos que tuvieron que ver con la atracción de los electroimanes y las leyes de estos. Todos sus aportes fueron bien recibidos por la comunidad científica.
Aportes de Heinrich Lenz a la ciencia
La ley Joule-Lenz sirvió para calcular la potencia de los calentadores eléctricos y el nivel de pérdida que ocurre en las líneas eléctricas.
Además, Lenz hizo grandes aportes a la hora de realizar estudios sobre la ciencia de la Tierra, ya que se pudo concluir que la principal influencia de la radiación solar ocurre en la atmósfera.
Por otra parte, mucho antes de que el osciloscopio fuese inventado, Lenz creó un interruptor que fue el primero en el mundo en mostrar como sinusoides las curvas que ocurren en las corrientes de magnetización.
Obras de Heinrich Lenz
Lenz publicó varios artículos basados en los viajes que hizo alrededor del mundo. Publicó su primer artículo en 1832 y trató sobre el electromagnetismo.
Lo siguieron varios artículos que trataban, entre otras cosas, sobre la producción de frío por las corrientes voltaicas, o las leyes de las potencias conductoras.
Además escribió en 1864 un manual de física que fue referencia para muchos.
Algunas curiosidades sobre Heinrich Lenz
- Uno de los estudiantes de Lenz fue un importante químico, el mundialmente conocido Dmitri Ivanovich Mendeléyev. Mendeléyev fue el responsable de descubrir el patrón existente que sirvió para ordenar los elementos en la tabla periódica.
- Heinrich Lenz fue miembro de varias sociedades científicas en diferentes países europeos, incluyendo la Academia de Ciencias en Turín y Berlín.
- Un cráter en la luna fue nombrado en su honor.
- A pesar de que vivió toda su vida en el Imperio ruso, y de que trabajó allí como profesor, Lenz nunca aprendió ruso. Esto no evitó que se convirtiera en el fundador de escuelas como la de ingeniería eléctrica.
- La inductancia, una propiedad presente en los circuitos eléctricos, se mide en henrios y su representación ocurre con el símbolo L, esto en honor a este científico. Sin embargo, la palabra inductancia solo se utilizó por primera vez en 1886, gracias al físico e ingeniero inglés Oliver Heaviside. Esto ocurrió casi 20 años después de la muerte de Heinrich Lenz.
Referencias
- Francisco, A. Máquinas eléctricas. Fundación Conde del Valle de Salazar.
- Henshaw, J., & Lewis, S. An equation for every occasion. Johns Hopkins University Press.
- Huggenberger, A. Die Geschichte des Heinrich Lentz. Staackmann.
- Norton, A. Dynamic fields and waves. Open University.
- Shamos, M. Great experiments in physics. Dover Publications, Inc.