Kelvin sonda je zařízení pro měření Volta potenciální rozdíl mezi dvěma kovovými povrchy , nebo mezi kovovým povrchem a elektrolytem .
Dva kovové povrchy oddělené izolátorem ( dielektrikum ) tvoří kondenzátor . Tento kondenzátor je charakterizován svou elektrickou kapacitou C. Elektrický náboj Q je poté spojen s potenciálním rozdílem Volty Δψ pomocí:
Q = C⋅ΔψPokud posunete povrchy dále nebo blíže k sobě, kapacita systému se bude lišit. Pokud jsou oba povrchy spojeny odporovým vodičem , vede to ke změně toku náboje v vodiči, tedy ke změně Q. To umožňuje určit potenciál Volty Δψ.
Princip Kelvinovy sondy se používá v určitých mikroskopech atomových sil , které se nazývají KPFM ( Kelvinova silová mikroskopie ) .