¿Qué es un electrómetro?

Un electrómetro es un dispositivo utilizado para medir la carga o la diferencia potencial de electricidad. Disponible en una variedad de diseños, el instrumento es esencial para encontrar el voltaje entre dos lugares en el circuito eléctrico. También se puede utilizar para determinar el nivel de interacción electromagnética de partículas subatómicas.

El primer electrómetro fue desarrollado en la década de 1700 por Alessandro Volta y Abraham Bennet. Este era un dispositivo que presentaba un electrodo conectado a dos piezas de lámina de oro. El electrodo se cargó por contacto directo o por inducción. Las piezas de papel de oro se repelen entre sí, lo que indica la presencia de una carga eléctrica. Las mediciones fueron muy crudas y el dispositivo necesitaba estar rodeado por un blindaje de plomo para evitar fugas de la carga.

Se han desarrollado varios diseños nuevos a lo largo del tiempo. El uso más común para los electrómetros hoy en día es registrar la radiación ionizante en el campo de la física nuclear. Un dispositivo familiar que utiliza la tecnología básica del electrómetro se conoce como contador Geiger.

Un diseño de un electrómetro moderno es un instrumento que utiliza una caña vibrante. El diseño básico presenta un electrodo móvil que vibra en relación con un electrodo fijo. La combinación de las dos piezas crea un condensador. Cuando se altera la distancia entre los dos electrodos, la carga eléctrica es forzada dentro y fuera del condensador. El electrómetro vibratorio de láminas es muy útil porque el tamaño del instrumento se puede construir a un nivel muy pequeño.

Otro tipo de electrómetro usa un tubo de vacío. Dentro del tubo, la corriente fluye a través de una rejilla que ofrece altos niveles de resistencia de entrada. Esto se amplifica utilizando un dispositivo eléctrico polarizado conocido como circuito anódico. Este tipo ofrece niveles muy bajos de fuga de corriente pero sufre daños cuando la sal de una mano humana se acumula en el tubo de vidrio.

El diseño más reciente del instrumento utiliza un amplificador de estado sólido que aumenta las pequeñas corrientes para la medición. Los electrómetros más modernos cuentan con conexiones que se pueden conectar a dispositivos externos que registrarán datos y crearán una pantalla para su visualización. La ventaja del diseño de estado sólido es que es más preciso que otras versiones. Compara el voltaje interno con el nivel de la entrada. Los electrómetros de estado sólido también pueden medir niveles más pequeños de carga eléctrica que otras formas del dispositivo.