Ein Elektrometer ist ein Gerät, das verwendet wird, um die Ladung oder die Potenzialdifferenz von Elektrizität zu messen. Das in verschiedenen Ausführungen erhältliche Instrument ist unerlässlich, um die Spannung zwischen zwei Stellen im Stromkreis zu ermitteln. Es kann auch verwendet werden, um das Ausmaß der elektromagnetischen Wechselwirkung von subatomaren Teilchen zu bestimmen.
Das erste Elektrometer wurde im 1700. Jahrhundert von Alessandro Volta und Abraham Bennet entwickelt. Dies war ein Gerät, das eine Elektrode aufwies, die mit zwei Stücken Goldfolie verbunden war. Die Aufladung der Elektrode erfolgte entweder durch direkten Kontakt oder durch Induktion. Die Goldfolienstücke würden sich gegenseitig abstoßen und das Vorhandensein einer elektrischen Ladung anzeigen. Die Messungen waren sehr grob und das Gerät musste von einer Bleiabschirmung umgeben sein, um ein Austreten der Ladung zu verhindern.
Im Laufe der Zeit wurden zahlreiche neue Designs entwickelt. Elektrometer werden heute am häufigsten zur Erfassung ionisierender Strahlung in der Kernphysik eingesetzt. Ein bekanntes Gerät, das die grundlegende Technologie des Elektrometers nutzt, ist als Geigerzähler bekannt.
Ein Design eines modernen Elektrometers ist ein Instrument, das ein vibrierendes Rohrblatt verwendet. Die Grundausführung besteht aus einer beweglichen Elektrode, die im Verhältnis zu einer feststehenden Elektrode schwingt. Die Kombination der beiden Teile erzeugt einen Kondensator. Wenn der Abstand zwischen den beiden Elektroden geändert wird, wird die elektrische Ladung in den Kondensator hinein und aus diesem herausgedrückt. Das Vibrationsrohr-Elektrometer ist insofern sehr nützlich, als die Größe des Instruments auf einem sehr kleinen Niveau konstruiert werden kann.
Eine andere Art von Elektrometer verwendet eine Vakuumröhre. Innerhalb der Röhre fließt der Strom durch ein Gitter, das einen hohen Eingangswiderstand bietet. Dies wird unter Verwendung eines polarisierten elektrischen Geräts verstärkt, das als Anodenkreis bekannt ist. Dieser Typ bietet sehr geringe Leckströme, erleidet jedoch Schäden, wenn sich das Salz einer menschlichen Hand auf dem Glasrohr ansammelt.
Das neueste Design des Instruments verwendet einen Festkörperverstärker, der kleine Ströme für die Messung verstärkt. Die modernsten Elektrometer verfügen über Anschlüsse, die an externe Geräte angeschlossen werden können, die Daten protokollieren und eine Anzeige zur Anzeige erstellen. Der Vorteil des Solid-State-Designs ist, dass es genauer ist als andere Versionen. Er vergleicht die interne Spannung mit dem Pegel des Eingangs. Festkörperelektrometer können auch kleinere elektrische Ladungsniveaus messen als andere Geräteformen.