Che cos'è un elettrometro?

Un elettrometro è un dispositivo utilizzato per misurare la carica o la differenza potenziale di elettricità. Disponibile in una varietà di design, lo strumento è essenziale per trovare la tensione tra due punti nel circuito elettrico. Può anche essere usato per determinare il livello di interazione elettromagnetica delle particelle subatomiche.

Il primo elettrometro fu sviluppato nel 1700 da Alessandro Volta e Abraham Bennet. Questo era un dispositivo che presentava un elettrodo collegato a due pezzi di lamina d'oro. L'elettrodo veniva caricato mediante contatto diretto o per induzione. I pezzi di lamina d'oro si respingevano a vicenda, indicando la presenza di una carica elettrica. Le misure erano molto grossolane e il dispositivo doveva essere circondato da una schermatura di piombo per evitare perdite di carica.

Nel corso del tempo sono stati sviluppati numerosi nuovi design. Oggi l'uso più comune per gli elettrometri è la registrazione di radiazioni ionizzanti nel campo della fisica nucleare. Un dispositivo familiare che utilizza la tecnologia di base dell'elettrometro è noto come contatore Geiger.

Il design di un moderno elettrometro è uno strumento che utilizza una canna vibrante. Il design di base presenta un elettrodo mobile che vibra in relazione a un elettrodo fisso. La combinazione dei due pezzi crea un condensatore. Quando la distanza tra i due elettrodi viene modificata, la carica elettrica viene forzata dentro e fuori dal condensatore. L'elettrometro a lamella vibrante è molto utile in quanto le dimensioni dello strumento possono essere costruite a un livello molto piccolo.

Un altro tipo di elettrometro utilizza un tubo a vuoto. All'interno del tubo, la corrente scorre attraverso una griglia che offre alti livelli di resistenza in ingresso. Questo viene amplificato usando un dispositivo elettrico polarizzato noto come circuito anodo. Questo tipo offre livelli molto bassi di dispersione di corrente ma soffre di danni quando il sale di una mano umana si accumula sul tubo di vetro.

Il design più recente dello strumento utilizza un amplificatore a stato solido che ingrandisce le piccole correnti per la misurazione. Gli elettrometri più moderni dispongono di connessioni che possono essere agganciate a dispositivi esterni che registreranno i dati e creeranno un display per la visualizzazione. Il vantaggio del design a stato solido è che è più preciso rispetto ad altre versioni. Confronta la tensione interna con il livello dell'ingresso. Gli elettrometri a stato solido possono anche misurare livelli più bassi di carica elettrica rispetto ad altre forme del dispositivo.