Hvad er et elektrometer?
Et elektrometer er en enhed, der bruges til at måle ladning eller potentialeforskel på elektricitet.Fås i forskellige designs, instrumentet er vigtigt for at finde spændingen mellem to steder i det elektriske kredsløb.Det kan også bruges til at bestemme niveauet for elektromagnetisk interaktion mellem subatomære partikler.
Det første elektrometer blev udviklet i 1700'erne af Alessandro Volta og Abraham Bennet.Dette var en enhed, der indeholdt en elektrode forbundet til to stykker guldfolie.Elektroden blev opladet enten gennem direkte kontakt eller ved induktion.Guldfoliestykkerne ville afvise hinanden, hvilket indikerer tilstedeværelsen af en elektrisk ladning.Målingerne var meget rå, og enheden skulle være omgivet af en blyforbindelse for at forhindre lækage af ladningen.
Der er udviklet et antal nye designs i løbet af tiden.Den mest almindelige anvendelse til elektrometre i dag er at registrere ioniserende stråling inden for nuklear fysik.En velkendt enhed, der bruger den grundlæggende teknologi i elektrometeret, er kendt som en Geiger -tæller.
Et design af et moderne elektrometer er et instrument, der bruger et vibrerende rør.Det grundlæggende design har en bevægelig elektrode, der vibrerer i forhold til en fast elektrode.Kombinationen af de to stykker skaber en kondensator.Når afstanden mellem de to elektroder ændres, tvinges den elektriske ladning ind og ud af kondensatoren.Det vibrerende rørelektrometer er meget nyttigt, idet størrelsen på instrumentet kan konstrueres på et meget lille niveau.
En anden type elektrometer bruger et vakuumrør.Inden for røret strømmer strømmen gennem et gitter, der tilbyder høje niveauer af indgangsmodstand.Dette amplificeres ved hjælp af en polariseret elektrisk enhed kendt som et anodekredsløb.Denne type giver meget lave niveauer af den aktuelle lækage, men lider af skader, når saltet fra en menneskelig hånd ophobes på glasrøret.
Det seneste design af instrumentet bruger en faststofforstærker, der forstørrer små strømme til måling.De mest moderne elektrometre har forbindelser, der kan kobles til eksterne enheder, der logger data og opretter et display til visning.Bonusen ved solid-state-design er, at det er mere nøjagtigt end andre versioner.Den sammenligner den interne spænding med inputniveauet.Solid-state elektrometre kan også måle mindre niveauer af elektrisk ladning end andre former for enheden.