• Polo norte y polo sur de los imanes
• Principio de Pauli

Polo positivo y negativo de los imanes

En principio, todo cuerpo magnético genera un campo magnético. Las líneas de campo de este campo magnético -es decir, las estructuras que indican la dirección y la intensidad del campo- que rodean al imán ilustran su recorrido. Entran en el imán por el polo sur y suelen salir por el polo norte opuesto. Desde allí, vuelven a recorrer en líneas curvas el camino más corto de vuelta hacia el polo sur hasta posarse verticalmente en su superficie.

Como se trata de un sistema cerrado y no puede reconocerse un punto inicial y final claros, las funciones de los polos norte y sur de un imán son fijas. En el uso cotidiano, no es determinante si los extremos de un imán se denominan polo positivo, polo negativo o polo norte y polo sur. El polo positivo suele equipararse al polo norte magnético.

¿De dónde procede el término imán más-menos?

Desde un punto de vista científico, el término es engañoso, ya que en el campo magnético de un imán no hay cargas magnéticas que puedan considerarse polos separados. Éste sería el caso, por ejemplo, de un conductor eléctrico por el que circula corriente. En cambio, el campo magnético de un imán permanente es un campo dipolar o, en otras palabras, un imán con un polo norte y un polo sur. Para reconocerlos mejor, a los polos positivo y negativo de un imán se les asignan colores fijos. Por ejemplo, el polo positivo de un imán se etiqueta en rojo y el negativo en verde.

La alineación de los imanes elementales más pequeños dentro de un cuerpo magnético durante la magnetización se basa en los polos positivo y negativo de un imán. Si se aplica un polo sur de otro cuerpo magnético al polo norte del imán, los polos positivo y negativo de los imanes se atraen. Lo mismo ocurre si se alinea un polo norte externo con el polo sur de un cuerpo magnético, mientras que los polos positivo y negativo se repelen. Esto se aplica independientemente de si se trata de un cuerpo de hierro, de ferrita o de un superimán de neodimio.

Que un objeto sea magnético y, por tanto, tenga un polo norte y un polo sur, a partir de los cuales se desarrolla el campo magnético circundante, depende de la permeabilidad del material respectivo. Los materiales altamente permeables o ferromagnéticos contienen imanes elementales que se alinean con un campo magnético aplicado externamente. En este proceso, ellos mismos se magnetizan. Este fenómeno también se conoce como influencia magnética. Además, el aumento de la densidad del flujo magnético incrementa la intensidad del campo magnético global.

• hierro
• níquel
• cobalto

así como las aleaciones de estos materiales.

¿Existen imanes que sólo tengan un polo?

Aún no se conoce un monopolo magnético, es decir, un imán que sólo tenga un polo sur o un polo norte. Si, por ejemplo, una barra magnética se divide en dos mitades, en los extremos recién formados se crean los polos que estaban separados, es decir, un polo sur como contrapartida del polo norte y viceversa. El efecto y la dirección del campo magnético -reconocibles por el curso de las líneas de campo- también se ajustan inmediatamente en consecuencia.

Los imanes positivo y negativo se basan, por tanto, en un campo dipolar. Un denominado monopolo magnético sólo es concebible actualmente a nivel de partículas. Por ejemplo, en algunos materiales se han detectado partículas electrónicas que se comportan de forma similar a polos norte y sur individuales que se mueven libremente. Sin embargo, sólo se presentan en pares, por lo que tampoco pueden considerarse monopolos magnéticos libres.

¿El polo norte es positivo o negativo?

De hecho, nuestra Tierra también está rodeada por un enorme campo magnético que emana de dos polos. Esto se debe a numerosas corrientes subterráneas en el interior de la Tierra. En consecuencia, en el globo hay un polo norte magnético y un polo sur magnético. Sin embargo, éstos no coinciden con los polos norte y sur geográficos. En cambio, el polo magnético del norte del mundo se encuentra a unos cientos de kilómetros del punto geográfico más septentrional. Pero este polo magnético del Polo Norte geográfico, ¿es un polo positivo o negativo?

La respuesta nos la da una simple brújula cuya aguja apunta siempre en dirección al Polo Norte. Si ahora sabemos que el polo sur de un imán sólo es atraído por un polo norte y que un polo norte sólo es atraído por un polo sur, está claro que el polo norte geográfico corresponde al polo sur o negativo magnético de la Tierra. Desde esta perspectiva, la Tierra puede visualizarse como un gigantesco imán permanente.

También en este caso, los términos polo positivo y negativo pueden inducir a error, ya que en sentido estricto se trata de un campo magnético sin polos cargados. Sin embargo, además del magnetismo del que ya hemos hablado, la Tierra también posee un campo eléctrico. Ella misma está cargada negativamente, por lo que las supuestas líneas de campo inciden sobre ella perpendicularmente, partiendo de la atmósfera, predominantemente cargada positivamente.