Hvad er et elektrometer?
Et elektrometer er en enhed, der bruges til at måle elektricitetens ladning eller potentielle forskel. Instrumentet er tilgængeligt i forskellige udformninger og er afgørende for at finde spændingen mellem to steder i det elektriske kredsløb. Det kan også bruges til at bestemme niveauet for elektromagnetisk interaktion mellem subatomære partikler.
Det første elektrometer blev udviklet i 1700'erne af Alessandro Volta og Abraham Bennet. Dette var en enhed, der indeholdt en elektrode forbundet til to stykker guldfolie. Elektroden blev ladet enten gennem direkte kontakt eller ved induktion. Guldfoliens stykker ville afvise hinanden, hvilket indikerer tilstedeværelsen af en elektrisk ladning. Målingerne var meget rå, og enheden skulle omkranses af en blyafskærmning for at forhindre lækage af ladningen.
En række nye design er udviklet i løbet af tid. Den mest almindelige anvendelse for elektrometre i dag er at registrere ioniserende stråling inden for kernefysik. En velkendt enhed, der bruger elektrometerets grundlæggende teknologi, er kendt som en Geiger-tæller.
Et design af et moderne elektrometer er et instrument, der bruger et vibrerende rør. Det grundlæggende design har en bevægelig elektrode, der vibrerer i forhold til en fast elektrode. Kombinationen af de to stykker skaber en kondensator. Når afstanden mellem de to elektroder ændres, tvinges den elektriske ladning ind og ud af kondensatoren. Det vibrerende rørelektrometer er meget nyttigt, idet instrumentets størrelse kan konstrueres på et meget lille niveau.
En anden type elektrometer bruger et vakuumrør. Inden i røret strømmer strømmen gennem et gitter, der tilbyder høje niveauer af indgangsmodstand. Dette forstærkes ved hjælp af en polariseret elektrisk enhed kendt som et anodekredsløb. Denne type tilbyder meget lave niveauer af strømlækage, men lider af skader, når saltet fra en menneskelig hånd samles på glasrøret.
Det nyeste design af instrumentet bruger en faststofforstærker, der forstørrer små strømme til måling. De mest moderne elektrometre har forbindelser, der kan kobles til eksterne enheder, der logger data og skaber et display til visning. Bonusen i faststof-design er, at det er mere nøjagtigt end andre versioner. Den sammenligner den interne spænding med indgangsniveauet. Solid-state elektrometre kan også måle mindre niveauer af elektrisk ladning end andre former for enheden.