Kaj je elektrometer?

Elektrometer je naprava, ki se uporablja za merjenje naboja ali potencialne razlike električne energije. Instrument, ki je na voljo v različnih izvedbah, je bistvenega pomena pri iskanju napetosti med dvema mestoma v električnem tokokrogu. Uporablja se lahko tudi za določanje stopnje elektromagnetne interakcije subatomskih delcev.
Prvi elektrometer sta v 1700-ih razvila Alessandro Volta in Abraham Bennet. To je bila naprava, ki je vsebovala elektrodo, povezano z dvema kosoma zlate folije. Elektroda je bila napolnjena bodisi z neposrednim stikom bodisi z indukcijo. Kosi zlate folije bi se odbijali, kar kaže na prisotnost električnega naboja. Meritve so bile zelo grobe in napravo je bilo treba obdati s svinčeno zaščito, da se prepreči uhajanje naboja.

Sčasoma so se razvili številni novi dizajni. Danes je najpogostejša uporaba elektrometrov za beleženje ionizirajočega sevanja na področju jedrske fizike. Ena znana naprava, ki uporablja osnovno tehnologijo elektrometra, je znana kot Geigerjev števec.

Ena zasnova sodobnega elektrometra je instrument, ki uporablja vibrirajoče trsje. Osnovna zasnova ima gibljivo elektrodo, ki vibrira glede na fiksno elektrodo. Kombinacija obeh delov ustvari kondenzator. Ko se razdalja med elektrodama spremeni, se električni naboj prisili v kondenzator in iz njega. Vibracijski reed elektrometer je zelo uporaben, saj je mogoče velikost instrumenta izdelati na zelo majhni ravni.

Druga vrsta elektrometra uporablja vakuumsko cev. Znotraj cevi tok teče skozi mrežo, ki ponuja visoko raven vhodnega upora. To se ojača z uporabo polarizirane električne naprave, znane kot anodno vezje. Ta vrsta ponuja zelo nizko stopnjo uhajanja toka, vendar trpi zaradi poškodb, ko se sol iz človeške roke nabira na stekleni cevi.

Najnovejša zasnova instrumenta uporablja polprevodniški ojačevalnik, ki za merjenje poveča majhne tokove. Najsodobnejši elektrometri imajo povezave, ki jih je mogoče priključiti na zunanje naprave, ki bodo beležile podatke in ustvarile zaslon za ogled. Bonus polprevodniške zasnove je, da je natančnejši od drugih različic. Notranjo napetost primerja z nivojem vhoda. Polprevodniški elektrometri lahko merijo tudi manjše ravni električnega naboja kot druge oblike naprave.