El término dipolo se utiliza en física y química para describir un fenómeno electromagnético en el que existen dos polos, o fuerzas opuestas, en una región determinada. Un dipolo puede surgir en muchas situaciones diferentes, pero la mayoría de los dipolos se pueden clasificar como eléctricos o magnéticos. Los dipolos eléctricos se encuentran a menudo en química en forma de momentos dipolares moleculares: la separación de cargas eléctricas positivas y negativas a través de una molécula. Los dipolos magnéticos se pueden observar en imanes y brújulas ordinarios, así como en la actividad a microescala de electrones y otras partículas.
La carga eléctrica consta de dos fuerzas opuestas o polares: carga positiva y negativa. Estas dos fuerzas se atraen entre sí cuando se acercan, pero rechazan otras cargas del mismo tipo: las negativas, las negativas, por ejemplo. El tipo de carga que tiene una sustancia está determinado por la distribución de sus partículas subatómicas. Los electrones tienen carga negativa, mientras que los protones, que se encuentran en los núcleos atómicos, tienen carga positiva.
Un dipolo molecular surge cuando una molécula tiene una separación de carga en su estructura. Por ejemplo, una molécula de agua tiene una disposición estructural que atrae electrones a un lado de la molécula, dejando el otro lado con menos electrones. Por tanto, se forma una carga parcial positiva en un extremo de la molécula, mientras que en el otro extremo se forma una carga parcial negativa, lo que hace que la molécula sea polar. En otras palabras, la molécula de agua tiene un dipolo molecular.
La separación de carga de la molécula de agua no cambia ni desaparece con el tiempo, por lo que se dice que es un dipolo permanente. Una alineación temporal llamada dipolo instantáneo también se puede formar en algunas moléculas cuando los electrones migran temporalmente a una parte de la estructura. Los dipolos inducidos ocurren cuando los electrones de una molécula son atraídos o rechazados por una molécula polar.
Los dipolos magnéticos constituyen la segunda categoría principal de dipolos que se encuentran en la naturaleza. Al igual que los dipolos eléctricos, constan de dos polos opuestos que se atraen entre sí. Los imanes de barra y las agujas de una brújula son ejemplos de este tipo de sistema.
Los polos norte y sur de un imán crean un dipolo alineándose con un campo magnético. Los físicos piensan en un dipolo magnético como un bucle de corriente eléctrica que gira alrededor de un eje mientras se alinea. Por ejemplo, la aguja de una brújula gira hasta que apunta al norte, alineándose con el campo terrestre. El giro de un electrón alrededor del núcleo de un átomo también se considera un dipolo magnético.