Un imán de herradura es un objeto metálico en forma de U que produce un campo magnético. Este campo magnético es invisible, pero es responsable de la notable atracción de un imán sobre otros objetos metálicos. Es un tipo de imán permanente, lo que significa que permanece magnetizado, a diferencia de un electroimán, cuyo campo magnético se puede iniciar y detener.
Originalmente, el imán de herradura se fabricó como una alternativa al imán de barra significativamente más débil. Su fuerza de elevación se duplica, en comparación con la de un imán de barra, porque ambos polos magnéticos apuntan en la misma dirección. Para aplicaciones industriales, han sido reemplazados en gran medida por imanes aún más fuertes, pero siguen siendo efectivos para usos como demostraciones en el aula y recoger pequeños objetos metálicos.
Los imanes de herradura y en forma de U vienen en todos los tamaños y fuerzas de elevación, a precios igualmente variados. Si se mantienen adecuadamente, pueden mantener su magnetismo durante décadas. Son lo suficientemente comunes como para que un imán rojo en forma de U sea el símbolo universal de los imanes, reconocido en todo el mundo.
En un electroimán, el campo magnético se crea mediante la electricidad que se mueve a través de un cable. En un imán de herradura, el magnetismo se produce de la misma manera, es decir, a partir del movimiento de electrones. Una comprensión básica de la estructura de los átomos es útil para aclarar esta idea. La mayoría de los electrones orbitan el núcleo de un átomo en pares, y cada electrón tiene un «giro», ya sea hacia arriba o hacia abajo, lo que crea un pequeño campo magnético. Los giros de electrones emparejados van en direcciones opuestas, anulándose entre sí. En otras palabras, no existe un campo magnético neto.
Los átomos de elementos ferromagnéticos, como el hierro, tienen algunos electrones que no están apareados. Esto significa que su espín no es igualado por otro electrón, dando al átomo un campo magnético neto. El magnetismo de un imán completo proviene de la alineación del movimiento de estos electrones desapareados en todos sus átomos. Cuantos más electrones desapareados haya en un elemento, más fuerte puede ser el magnetismo de ese elemento.
Las propiedades magnéticas de la materia pueden utilizarse de muchas formas. La herradura y muchos otros tipos de imanes tienen usos cotidianos, como pegar una nota en un refrigerador o recoger objetos metálicos. También se utilizan en una serie de tratamientos médicos tradicionales y alternativos para todo, desde la artritis hasta la mala circulación. El almacenamiento de datos en tarjetas de crédito y computadoras se ha convertido quizás en el uso moderno más común del magnetismo.