Dipolo

Una sola carga de la que emana un campo eléctrico se denomina monopolo. En cambio, un dipolo es la disposición física de dos cargas opuestas (positiva y negativa). No se trata de un bipolo; este término designa a su vez un grupo específico de circuitos eléctricos. Un dipolo en sí no lleva carga eléctrica, ya que las dos cargas opuestas se neutralizan mutuamente. Cada dipolo se caracteriza por un momento dipolar. Esta magnitud vectorial puede calcularse mediante la siguiente fórmula:

Mientras que representa la distancia entre las dos cargas opuestas, q indica su magnitud. En función de la zona y la forma en que se producen los dipolos, se distingue además entre dipolos eléctricos y magnéticos. A continuación se resumen las características más importantes en cada caso.

Dipolos y campos magnéticos

En principio, todas las estructuras magnéticas complejas pueden estar compuestas por dipolos. Los imanes con un polo sur y un polo norte son ejemplos de dipolos. En cuanto hay varias distribuciones de carga, hablamos de multipolos. En principio, este término engloba todas las estructuras de campos magnéticos y eléctricos que resultan de la distribución de cargas. Un campo magnético siempre consta de al menos un campo dipolar. Aunque se rompa un imán por el centro, no se pueden separar las cargas opuestas entre sí. Esto se debe a que en la interfase se crea un nuevo polo norte y sur, de modo que ambos fragmentos forman a su vez un nuevo dipolo.

Dipolos y campos eléctricos

Como los dipolos eléctricos se crean por separación de cargas, son bastante raros a nivel macroscópico. En cambio, los dipolos eléctricos son frecuentes a nivel microscópico. Entre otras cosas, son generados por moléculas asimétricas en el agua. Las fibras musculares y nerviosas del cuerpo humano también generan momentos dipolares eléctricos. Esto puede medirse, por ejemplo, mediante tensiones eléctricas en un electrocardiograma.

¿Qué moléculas son dipolos?

Si el centro de gravedad de las cargas negativas (electrones) y positivas (núcleos atómicos) de un cuerpo no coincide, entonces este cuerpo tiene un momento dipolar eléctrico. Por tanto, hablamos de molécula dipolar en cuanto una molécula tiene a la vez un polo positivo y un polo negativo. En química, el momento dipolar sirve para medir la fuerza de una molécula correspondiente. En principio, una molécula dipolar debe contener al menos un enlace atómico polar. Esta es la razón por la que los dipolos se encuentran, por ejemplo, en:

  • Amoníaco (NH3)
  • Cloruro de hidrógeno (HCI)
  • Agua (H2O)

En cambio, los compuestos químicos como el dióxido de carbono (CO2) o el metano (CH4) no tienen moléculas dipolares. Es importante distinguir entre sustancias polares en general y dipolos en particular. La polaridad se refiere generalmente a la formación de centros de carga separados, lo que significa que un grupo atómico ya no es eléctricamente neutro. En determinadas circunstancias, puede surgir un momento dipolar a partir de enlaces polares. Esto significa que una molécula polar (por ejemplo, el metano) no tiene por qué ser necesariamente una molécula dipolar.