當沒有電流流過時，電池的正負極間的電勢差等于電池的電動勢。如有電流流過，因在電池內阻上有一定電壓降(用電壓表測量電池兩極間的電壓，就是這種情形)，這時測得的不再是電池電動勢，而只能稱作端電壓。若能在無電流流過時進行測量，就可直接測量電動勢了。補償法就是這樣一種方法。
電位差計分交流和直流兩種，在生產和科研中廣泛使用。例如生產半導體材料和 元件時，常用鉑—鉑銠合金組成的溫差電偶測 量爐溫，而溫差電動勢的變化只有幾十微伏，不 宜用電壓表測量，一般都要用電位差計。電位差計還被用來準確測量電流和電阻。交流電位差計可用于磁性測量。
[2] 補償法測電壓
圖1 電壓補償法電路 [2] 如圖1所示的電路可以用來測定未知的電動勢，圖1中 E
x 是被測電動勢，EN 是可以調節的已知電源。如調整 E
N 值使回路中檢流計指示零值(即回路里電流為零)，則 Ex 與 E
N 的關系是電動勢方向相反，大小相等，故數值上有 E
x =E
N 。這時電路達到電壓補償 , 這種方法稱為補償法 。
[2] 補償法測電流
圖2 補償法測電流 [2] 將電位差計的電壓補償法原理應用于電流測量中，避免了電流測量中因電表的內阻而引起的測量誤差。利用實驗室現有儀器設計了一個切實可行的新實驗，是個有趣的探索 。待測電流電路如圖2所示 。為了不改變電路狀態而實現對電流的測量 ,還可利用“電流補償"原理， 結合電位差計測電壓的方法，實現對電路電流的測量。 R
n為己知標準電阻，選擇電源電壓 E 并調節電阻 R0 使電流計 G 指示零電流值，用電位差計測得標準電阻 R
n上的電壓降 V
n， 即可得電流 I =V
n/R
n。
[2] 補償法測電阻
圖3 分壓補償電路 [2] 這種電壓補償的方法又可以用來測電阻，這是電位差計的又一個擴展使用 。利用補償法測電阻 , 既能夠避免伏安法測電阻由于電表內阻引入的誤差 , 又可以避免電橋法測電阻由于比率臂電阻不精確引入的誤差 ,不失為一種精確測量電阻的方法 。可用一標準己知電阻民與待測電阻串聯通電 , 用電位差計測得 R
n 和 R
x 的壓降分別為 V
n 和 V
x , 由下式求得R
x 。
Rx =(Vx/Vn)Rn
當 Vn 和 Vx 的測量值超過電位差計“測量補償電壓"En調節范圍時，應選擇圖3分壓補償電路進行測量 。
