Selon Concord Consortium, les électroscopes à boule de moelle, à feuille d'or et à aiguille mesurent les charges électriques à l'aide des forces électrostatiques de Coulomb. Les électroscopes à boule centrale utilisent l'attraction comme mesure de charge, tandis que les électroscopes à feuille d'or et à aiguilles utilisent la répulsion. Ces premiers instruments ont aidé les scientifiques à comprendre et à mesurer les charges électriques et la polarité. Aujourd'hui, ils servent principalement d'instruments de démonstration.
Selon Physics Tutorials, l'électroscope à boule de moelle tire son nom de la moelle de bois, l'intérieur légèrement spongieux d'un arbre. La boule de moelle séchée, non chargée et suspendue à un fil, se dirige vers un objet chargé. Plus la charge est élevée, plus la boule de moelle bouge. Une boule de moelle chargée se rapproche ou s'éloigne d'un objet chargé en fonction de la polarité de l'objet. Les électroscopes modernes à boule molle utilisent une boule en plastique, et parfois en utilisent deux pour démontrer la répulsion.
Les didacticiels de physique expliquent que les électroscopes à feuille d'or ont une tige métallique avec deux fines bandes d'or à l'extrémité qui peuvent se déplacer librement. Lorsqu'une charge est appliquée à la tige, les feuilles d'or se séparent en raison des forces de répulsion. Pour améliorer la sensibilité, l'ensemble utilise un boîtier en verre qui élimine les courants d'air. Les électroscopes à feuille d'or ont une bien meilleure sensibilité, et ils sont restés des instruments de précision jusqu'au milieu du 19ème siècle.
Les électroscopes à aiguilles utilisent le même principe de répulsion, mais au lieu de feuilles d'or, une aiguille légère pivote sur la tige de charge. Toute charge sur la tige fait basculer l'aiguille. Ces instruments utilisent également des boîtiers en verre car les courants d'air peuvent affecter l'aiguille pivotante.
