電池的電動勢不能用伏特計來測量,因為電池與伏特計相接后,便形成了通路,有電流通過,電池發生電化學變化,電極被極化,溶液濃度改變,電動勢不能保持穩定,且電池本身有內阻,伏特計所量得兩極的電位差僅是電池電動勢的一部分。利用對消法(或稱補償法)在電池無電流(或極小電流)通過時,測得的兩極間的電位差,即為該電池的電動勢。
測定電池的電動勢,應當在可逆的條件下進行,即通過電池的電流為無限小。若有電流通過電池,由于電池的內電阻,要產生內電勢降,測得的只能是兩電極間的端電壓,其數值要小于電池的電動勢。用伏特計測電動勢,測量回路中有電流通過,因此測不出電動勢,只能測出端電壓。鑒于上述原因,需用對消法測定電動勢,使用的儀器為電位計,Ew為工作電池與可變電阻R、均勻滑線電阻AB構成的一個回路,使AB上產生的均勻電勢降。C為可移動的接觸點。當C點在AB 上滑動時,在AC上可取得不同的電壓,S為已知電動勢的標準電池,X是待測電池,K為雙向電鑰,G為檢流計。測定時,使K與S接通,標準電池正極與工作電池的正極相接,負極串聯G與滑動點C相接。這就相當于在標準電池的外電路上加了一個方向相反的電勢降,其值由滑動點C的位置確定。當滑動點移至某點C時,檢流計中電流為零,則標準電池電動勢與AC段的電勢降等值反向。使K與X相通,移動滑動點的位置至C′ 時,檢流計中無電流通過,則待測電池的電動勢與AC′ 段的電勢降相等,由此可得:Es:AC=Ex:AC',所以Ex=Es*AC/AC'。AC與AC′的長度可從AB上直接讀出,已知ES,于是可以求得EX。