Secondo Concord Consortium, gli elettroscopi a sfera, a foglia d'oro e ad ago misurano le cariche elettriche usando le forze elettrostatiche di Coulomb. Gli elettroscopi a palla al midollo usano l'attrazione come misura di carica, mentre gli elettrodi a foglia d'oro e ad ago usano la repulsione. Questi primi strumenti hanno aiutato lo scienziato a capire e misurare le cariche elettriche e la polarità. Oggi servono principalmente come strumenti dimostrativi.
Secondo l'Esercitazione sulla Fisica, l'elettroscopio della pallina prende il nome dal midollo della legna, l'interno spugnoso della luce di un albero. La palla al midollo essiccato, scarica e sospesa su un filo, si muove verso un oggetto carico. Maggiore è la carica più la palla del midollo si muove. Una palla alfa carica si muove verso o lontano da un oggetto carico basato sulla polarità dell'oggetto. I moderni elettroscopi a sfera al midollo utilizzano una sfera di plastica e talvolta ne usano due per dimostrare la repulsione.
Le esercitazioni di fisica spiegano che gli elettroscopi a foglia d'oro hanno un'asta metallica con due sottili strisce d'oro all'estremità che possono muoversi liberamente. Quando una carica viene applicata all'asta, le foglie d'oro si spostano a causa delle forze repulsive. Per migliorare la sensibilità, l'assemblea utilizza un involucro di vetro che elimina le correnti d'aria. Gli elettroscopi a foglia d'oro hanno una sensibilità molto migliore e sono rimasti strumenti di precisione fino alla metà del XIX secolo.
Gli elettrodi ad ago usano lo stesso principio di repulsione, ma invece di foglie d'oro, un ago leggero ruota sull'asta di ricarica. Qualsiasi carica sulla barra fa oscillare l'ago. Questi strumenti utilizzano anche involucri di vetro perché le correnti d'aria possono influenzare l'ago rotante.
