Dipolo

En electromagnetismo, hay dos tipos de dipolos:

• Un dipolo eléctrico se ocupa de la separación de las cargas positivas y negativas que se encuentran en cualquier sistema electromagnético. Un ejemplo simple de este sistema es un par de cargas eléctricas de igual magnitud pero de signo opuesto separadas por una distancia típicamente pequeña. (Un dipolo eléctrico permanente se llama electreto)
• Un dipolo magnético es la circulación cerrada de un sistema de corriente eléctrica. Un ejemplo simple es un solo bucle de cable con corriente constante a través de él. Un imán de barra es un ejemplo de un imán con un momento dipolar magnético permanente.^[1]​^[2]​

Los dipolos, ya sean eléctricos o magnéticos, pueden caracterizarse por su momento dipolar, una cantidad vectorial. Para el dipolo eléctrico simple, el momento del dipolo eléctrico apunta desde la carga negativa hacia la carga positiva, y tiene una magnitud igual a la fuerza de cada carga multiplicada por la separación entre las cargas. (Para ser precisos: para la definición del momento dipolar, siempre se debe considerar el "límite dipolar", donde, por ejemplo, la distancia de las cargas generadoras debe converger a 0 mientras que simultáneamente, la fuerza de la carga debe divergir hasta el infinito en tal una forma en que el producto permanece como una constante positiv.)

Para el bucle de corriente magnético (dipolo), el momento del dipolo magnético apunta a través del bucle (de acuerdo con la regla de agarre de la mano derecha), con una magnitud igual a la corriente en el bucle multiplicada por el área del bucle.

De manera similar a los bucles de corriente magnética, la partícula de electrones y algunas otras partículas fundamentales tienen momentos dipolares magnéticos, ya que un electrón genera un campo magnético idéntico al generado por un bucle de corriente muy pequeño. Sin embargo, el momento dipolar magnético de un electrón no se debe a un bucle de corriente, sino a una propiedad intrínseca del electrón.^[3]​ El electrón también puede tener un momento dipolar eléctrico, aunque aún no se ha observado (ver momento dipolar eléctrico del electrón).

Un imán permanente, como un imán de barra, debe su magnetismo al momento dipolar magnético intrínseco del electrón. Los dos extremos de una barra magnética se denominan polos, que no deben confundirse con monopolos, y pueden etiquetarse como "norte" y "sur". En términos del campo magnético de la Tierra, son respectivamente polos "que buscan el norte" y "que buscan el sur": si el imán estuviera suspendido libremente en el campo magnético de la Tierra, el polo que busca el norte apuntaría hacia el norte y el polo que busca el sur apuntaría hacia el sur. El momento dipolar de la barra magnética apunta desde su sur magnético a su polo norte magnético. En una brújula magnética, el polo norte de un imán de barra apunta al norte. Sin embargo, eso significa que el polo norte geomagnético de la Tierra es el polo sur de su momento dipolar y viceversa.

Los únicos mecanismos conocidos para la creación de dipolos magnéticos son los bucles de corriente o el espín mecánico cuántico, ya que la existencia de monopolos magnéticos nunca se ha demostrado experimentalmente.

El término proviene del griego δίς (dis), "dos veces"^[4]​ y πόλος (polos), "eje".^[5]​^[6]​

1. ↑ Brau, Charles A. (2004). Modern Problems in Classical Electrodynamics. Oxford University Press. ISBN 0-19-514665-4. 
2. ↑ Griffiths, David J. (1999). Introduction to Electrodynamics (3rd edición). Prentice Hall. ISBN 0-13-805326-X. 
3. ↑ Griffiths, David J. (1994). Introduction to Quantum Mechanics. Prentice Hall. ISBN 978-0-13-124405-4. 
4. ↑ δίς, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
5. ↑ πόλος, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
6. ↑ «dipole, n.». Oxford English Dictionary (second edición). Oxford University Press. 1989.