Constituye un patrón directo de corriente, inventada por Lord Kelvin entre los años 1885 y 1890. Se basa en la atracción electromagnética entre unas bobinas fijas y otras móviles y está calibrada por medio de un voltámetro de plata.
El instrumento consiste en cuatro bobinas fijas y dos móviles suspendidas por unas tiras de metal que sirven también como terminales de corriente para las bobinas moviles. Las seis bobinas se conectan en serie, cuando circula una corriente eléctrica por las bobinas, se producen atracciones y repulsiones. La influencia del campo magnético terrestre es neutralizada, ya que la corriente en las dos bobinas móviles circula en direcciones opuestas. Se coloca una pesa en un cajón, con la que se equilibran las bobinas móviles sin que circule corriente por ellas, cuando un peso deslizante W se encuentra en la posición extrema de la izquierda. Esta posición corresponde al cero de la escala. Cuando pasa corriente por las bobinas del aparato, es necesario mover W a la derecha para mantener equilibradas las bobinas móviles.
El instrumento tiene dos escalas, una de más precisión de calibración uniforme y la otra llamada de reconocimiento, calibrada directamente en amperios. Las divisiones en amperios son proporcionales a las raíces cuadradas de las distancias respecto al principio de la escala, esto se debe a que, la atracción entre las bobinas es proporcional al cuadrado de la corriente. La escala de reconocimiento es suficiente para las aplicaciones ordinarias, si es necesaria una medida con mayor precisión debe utilizarse la escala uniforme; la corriente se calcula entonces extrayendo la raíz cuadrada de la lectura y multiplicándola por la constante del aparato.
El mando circular de la base, sujetado a la cadena, impide el movimiento de las bobinas de suspensión, (cuando no se utiliza el instrumento).
Se utilizan cuatro pares de pesos (deslizantes y contrapesos) ajustados en la relación 1:4:16:64 para obtener diferentes múltiplos o submúltiplos de amperios.
Estas balanzas pueden funcionar con corriente continua o con corriente alterna cubriendo los márgenes de 0,01 A a 2500 A; el tamaño más pequeño se puede utilizar también como voltímetro, cuando se emplea una determinada resistencia multiplicadora. Construidas bajo el mismo principio existen también balanzas de potencia, calibradas en vatios.