O que é um eletrômetro?

Um eletrômetro é um dispositivo usado para medir a carga ou a diferença potencial de eletricidade. Disponível em vários modelos, o instrumento é essencial para encontrar a tensão entre dois locais no circuito elétrico. Também pode ser usado para determinar o nível de interação eletromagnética de partículas subatômicas.

O primeiro eletrômetro foi desenvolvido na década de 1700 por Alessandro Volta e Abraham Bennet. Este era um dispositivo que apresentava um eletrodo conectado a duas peças de papel alumínio. O eletrodo foi carregado por contato direto ou por indução. As peças de folha de ouro se repeliam, indicando a presença de uma carga elétrica. As medições eram muito grosseiras e o dispositivo precisava ser cercado por uma blindagem de chumbo para evitar vazamentos da carga.

Vários novos designs foram desenvolvidos ao longo do tempo. Atualmente, o uso mais comum dos eletrômetros é o registro de radiação ionizante no campo da física nuclear. Um dispositivo familiar que utiliza a tecnologia básica do eletrômetro é conhecido como contador Geiger.

Um projeto de um eletrômetro moderno é um instrumento que usa uma palheta vibratória. O projeto básico apresenta um eletrodo móvel que vibra em relação a um eletrodo fixo. A combinação das duas peças cria um capacitor. Quando a distância entre os dois eletrodos é alterada, a carga elétrica é forçada a entrar e sair do capacitor. O eletrômetro de palheta vibratória é altamente útil, pois o tamanho do instrumento pode ser construído em um nível muito pequeno.

Outro tipo de eletrômetro usa um tubo de vácuo. Dentro do tubo, a corrente flui através de uma grade que oferece altos níveis de resistência de entrada. Isso é amplificado usando um dispositivo elétrico polarizado conhecido como circuito anódico. Esse tipo oferece níveis muito baixos de vazamento de corrente, mas sofre danos quando o sal de uma mão humana se acumula no tubo de vidro.

O design mais recente do instrumento usa um amplificador de estado sólido que amplia pequenas correntes para medição. Os eletrômetros mais modernos possuem conexões que podem ser conectadas a dispositivos externos que registram dados e criam uma tela para visualização. O bônus do design de estado sólido é que ele é mais preciso do que outras versões. Ele compara a tensão interna com o nível da entrada. Os eletrômetros de estado sólido também podem medir níveis menores de carga elétrica do que outras formas do dispositivo.