Öz-İndüksiyon maddenin yapısından mı kaynaklanıyor?

Öz indüksiyon doğrudan maddenin atomik ya da kimyasal yapısından kaynaklanmaz. Bu olgu, hareket eden elektrik yüklerinin etrafındaki uzayda biriken manyetik alandan ve doğanın ani değişimlere direnmesinden doğar. Yabancı kaynaklarda okuduğunuz eylemsizlik benzetmesi ise sadece hoş bir benzetme değil, fiziksel ve matematiksel olarak son derece isabetli bir tespittir.

Evde duran ağır bir gardırobu itmeye çalıştığınızı hayal edin. İlk anda harekete geçmemek için direnir, hız kazandıktan sonra da birden durduramazsınız. Elektrik devrelerinde bobin de tıpkı bu gardırop gibi davranır. Telden akım geçmeye başladığında çevresinde bir manyetik alan kurulur. Doğa, Lenz Yasası gereğince bu manyetik akı değişimine karşı koyar ve akımın artışını frenleyen zıt bir gerilim üretir. Elektronların kütlesi son derece küçük olduğundan, buradaki eylemsizlik mekanik bir kütleden değil, manyetik alanda depolanan enerjinin kendisinden kaynaklanır.

Maddenin bu süreçte hiç mi rolü yok derseniz, elbette var. Telin sarım geometrisi ve içine koyduğunuz ortam, örneğin ferromanyetik bir demir çekirdek, manyetik alanı yoğunlaştırarak bu eylemsizlik etkisini katbekat artırır. Çok özel durumlarda, süperiletkenlerde veya nano aygıtlarda elektronların kendi kütlesinden kaynaklanan kinetik indüktans da gözlenir. Fakat günlük hayatta karşılaştığımız temel öz indüksiyon, maddenin kimyasal tepkisinden ziyade uzaya yayılan elektromanyetik alanın bizzat kendi dinamiğidir.

Tepkinin büyüklüğü ve ters akım konusuna gelirsek, ters yönde bir akım doğması için bu tepkinin ilk gerilimden büyük olması gerekmez. Hatta akımı ilk başlattığınızda öz indüksiyon akımı tersine döndürmez, sadece akımın sıfırdan tepe değerine ulaşma süresini uzatır. Asıl çarpıcı durum devreyi aniden kestiğinizde ortaya çıkar. Akım bir anda sıfıra düşmek istediğinde, çöken manyetik alan bu defa akımı sürdürebilmek için aynı yönde devasa bir gerilim üretebilir. Fişi prizden hızlıca çekerken gördüğünüz o ufak kıvılcım, manyetik alanın size "daha karpuz kesecektik, nereye gidiyorsun" deme şeklidir. Akımın değişim hızı ne kadar yüksekse, oluşan bu sıçrama gerilimi ilk besleme geriliminden kat kat daha büyük olabilir.