Un électromètre est un appareil utilisé pour mesurer la charge ou la différence de potentiel de l’électricité. Disponible dans une variété de conceptions, l’instrument est essentiel pour trouver la tension entre deux endroits du circuit électrique. Il peut également être utilisé pour déterminer le niveau d’interaction électromagnétique des particules subatomiques.
Le premier électromètre a été développé dans les années 1700 par Alessandro Volta et Abraham Bennet. C’était un appareil qui comportait une électrode connectée à deux morceaux de feuille d’or. L’électrode a été chargée soit par contact direct, soit par induction. Les morceaux de feuille d’or se repousseraient, indiquant la présence d’une charge électrique. Les mesures étaient très grossières et l’appareil devait être entouré d’un blindage en plomb pour éviter les fuites de charge.
Un certain nombre de nouvelles conceptions ont été développées au fil du temps. L’utilisation la plus courante des électromètres aujourd’hui est d’enregistrer les rayonnements ionisants dans le domaine de la physique nucléaire. Un appareil familier qui utilise la technologie de base de l’électromètre est connu sous le nom de compteur Geiger.
Une conception d’un électromètre moderne est un instrument qui utilise une anche vibrante. La conception de base comprend une électrode mobile qui vibre par rapport à une électrode fixe. La combinaison des deux pièces crée un condensateur. Lorsque la distance entre les deux électrodes est modifiée, la charge électrique est forcée dans et hors du condensateur. L’électromètre à anche vibrante est très utile dans la mesure où la taille de l’instrument peut être construite à un très petit niveau.
Un autre type d’électromètre utilise un tube à vide. Dans le tube, le courant circule à travers une grille qui offre des niveaux élevés de résistance d’entrée. Ceci est amplifié à l’aide d’un dispositif électrique polarisé appelé circuit anodique. Ce type offre de très faibles niveaux de fuite de courant mais souffre de dommages lorsque le sel d’une main humaine s’accumule sur le tube de verre.
La conception la plus récente de l’instrument utilise un amplificateur à semi-conducteurs qui amplifie les petits courants pour la mesure. Les électromètres les plus modernes sont dotés de connexions qui peuvent être connectées à des périphériques externes qui enregistreront les données et créeront un affichage pour la visualisation. L’avantage de la conception à semi-conducteurs est qu’elle est plus précise que les autres versions. Il compare la tension interne au niveau de l’entrée. Les électromètres à semi-conducteurs peuvent également mesurer des niveaux de charge électrique plus faibles que les autres formes de l’appareil.