Hva er et elektrometer?
Et elektrometer er en enhet som brukes til å måle ladningen eller potensiell forskjell på elektrisitet. Instrumentet er tilgjengelig i en rekke design, og er avgjørende for å finne spenningen mellom to steder i den elektriske kretsen. Det kan også brukes til å bestemme nivået av elektromagnetisk interaksjon mellom subatomære partikler.
Det første elektrometeret ble utviklet på 1700-tallet av Alessandro Volta og Abraham Bennet. Dette var en enhet som inneholdt en elektrode koblet til to deler gullfolie. Elektroden ble ladet enten ved direkte kontakt eller ved induksjon. Gullfoliebitene ville frastøte hverandre, noe som indikerer tilstedeværelsen av en elektrisk ladning. Målingene var svært grove, og enheten måtte omringes av en blyavskjerming for å forhindre lekkasje av ladningen.
En rekke nye design er utviklet i løpet av tid. Den vanligste bruken for elektrometre i dag er å registrere ioniserende stråling innen kjernefysikk. En kjent enhet som bruker elektrometerets grunnleggende teknologi er kjent som en Geiger-teller.
Et design av et moderne elektrometer er et instrument som bruker en vibrerende vass. Den grunnleggende designen har en bevegelig elektrode som vibrerer i forhold til en fast elektrode. Kombinasjonen av de to stykkene skaper en kondensator. Når avstanden mellom de to elektrodene endres, tvinges den elektriske ladningen inn og ut av kondensatoren. Det vibrerende vasselektrometret er svært nyttig ved at størrelsen på instrumentet kan konstrueres på et veldig lite nivå.
En annen type elektrometer bruker et vakuumrør. Inne i røret strømmer strømmen gjennom et rutenett som tilbyr høye nivåer av inngangsmotstand. Dette forsterkes ved bruk av en polarisert elektrisk enhet kjent som en anodekrets. Denne typen tilbyr svært lave nivåer av strømlekkasje, men lider av skader når saltet fra en menneskelig hånd samler seg på glassrøret.
Den nyeste utformingen av instrumentet bruker en solid-state forsterker som forstørrer små strømmer for måling. De mest moderne elektrometre har tilkoblinger som kan kobles til eksterne enheter som vil logge data og skape et skjerm for visning. Bonusen med solid state-designet er at den er mer nøyaktig enn andre versjoner. Den sammenligner den interne spenningen med nivået på inngangen. Elektrometre i fast tilstand kan også måle mindre nivåer av elektrisk lading enn andre former for enheten.