Wat is een elektrometer?
Een elektrometer is een apparaat dat wordt gebruikt om de lading of het potentiaalverschil van elektriciteit te meten. Het instrument is beschikbaar in verschillende uitvoeringen en is essentieel voor het vinden van de spanning tussen twee plaatsen in het elektrische circuit. Het kan ook worden gebruikt om het niveau van elektromagnetische interactie van subatomaire deeltjes te bepalen.
De eerste elektrometer werd ontwikkeld in de jaren 1700 door Alessandro Volta en Abraham Bennet. Dit was een apparaat met een elektrode verbonden met twee stukken goudfolie. De elektrode werd geladen hetzij door direct contact of door inductie. De stukjes goudfolie stoten elkaar af en duiden op de aanwezigheid van een elektrische lading. De metingen waren erg grof en het apparaat moest worden omgeven door een loodafscherming om lekkage van de lading te voorkomen.
In de loop van de tijd zijn een aantal nieuwe ontwerpen ontwikkeld. Het meest gebruikelijke gebruik voor elektrometers van vandaag is het registreren van ioniserende straling op het gebied van nucleaire fysica. Een bekend apparaat dat gebruik maakt van de basistechnologie van de elektrometer staat bekend als een geigerteller.
Een ontwerp van een moderne elektrometer is een instrument dat een vibrerend riet gebruikt. Het basisontwerp heeft een bewegende elektrode die trilt ten opzichte van een vaste elektrode. De combinatie van de twee stukken creëert een condensator. Wanneer de afstand tussen de twee elektroden wordt gewijzigd, wordt de elektrische lading in en uit de condensator gedwongen. De vibrerende reed-elektrometer is zeer nuttig omdat de grootte van het instrument op een zeer klein niveau kan worden geconstrueerd.
Een ander type elektrometer gebruikt een vacuümbuis. Binnen de buis stroomt de stroom door een rooster met een hoge ingangsweerstand. Dit wordt versterkt met behulp van een gepolariseerd elektrisch apparaat dat bekend staat als een anodecircuit. Dit type biedt zeer lage niveaus van stroomlekkage, maar lijdt aan schade wanneer het zout van een menselijke hand zich ophoopt op de glazen buis.
Het meest recente ontwerp van het instrument maakt gebruik van een solid-state versterker die kleine stromen vergroot voor metingen. De meest moderne elektrometers hebben verbindingen die kunnen worden aangesloten op externe apparaten die gegevens loggen en een weergave creëren voor weergave. De bonus van het solid-state ontwerp is dat het nauwkeuriger is dan andere versies. Het vergelijkt de interne spanning met het ingangsniveau. Solid-state elektrometers kunnen ook kleinere niveaus van elektrische lading meten dan andere vormen van het apparaat.