Definition

Un imán es un objeto que jala hierro, acero, níquel y cobalto sin tocarlos, y todo imán tiene dos extremos llamados polos, un norte y un sur; los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen, así que dos imanes de barra acercados entre sí se unirán de golpe o se separarán dependiendo de qué extremos se enfrenten. Es un material u objeto que produce un campo magnético y ejerce fuerza sobre materiales magnéticos y otros imanes; cortar un imán a la mitad produce dos imanes más pequeños, cada uno con ambos polos, ya que los polos aislados no existen, los imanes permanentes conservan su magnetismo porque sus dominios magnéticos atómicos permanecen alineados, y la Tierra misma es un imán gigante, por eso la aguja de una brújula apunta al norte. El magnetismo se origina en la carga en movimiento y en los momentos magnéticos de espín intrínsecos de los electrones; en los materiales ferromagnéticos las interacciones de intercambio alinean los momentos atómicos vecinos dentro de dominios, y un imán permanente es uno cuyos dominios han sido alineados y fijados, perdiendo esa alineación por encima de la temperatura de Curie ($770^\circ\text{C}$ para el hierro), mientras que un imán de barra se aproxima bien mediante un dipolo magnético con momento $\vec{\mu}$, que experimenta un torque $\vec{\tau} = \vec{\mu} \times \vec{B}$ y una energía $U = -\vec{\mu}\cdot\vec{B}$ en un campo externo, y la ley de Gauss para el magnetismo, $\nabla\cdot\vec{B} = 0$, refleja que los monopolos magnéticos nunca han sido observados.