Genutzt wird zur Spannungsteilung ein Widerstand mit drei Anschlüssen (Bild 1), der auch als Potenziometer bezeichnet wird.Einer der Anschlüsse ist mit einem verstellbaren Abgriff verbunden. Der Verbraucher (Glühlampe, Motor, ...) wird parallel zu einem Teil des Potenziometers geschaltet (Bild 2).
Das Potenziometer kann man vereinfacht als eine Reihenschaltung von zwei
Widerständen ansehen (Bild 3). Wie groß die Teilwiderstände
und
sind, hängt von der Stellung des Abgriffs ab.
Bei einer Reihenschaltung von zwei Widerständen gilt:
Setzt man für die Stromstärke den Quotienten aus Spannung und Stromstärke ein, so erhält man:
Dieses Gesetz wird als
Spannungsteilerregel
bezeichnet. Für die Potenziometerschaltung ergibt sich aus dieser
Spannungsteilerregel:
Am größeren Teilwiderstand liegt die größere Teilspannung.
Wird zum Teilwiderstand ein Gerät parallel geschaltet, dann liegt
am Verbraucher die gleiche Spannung wie am betreffenden Teilwiderstand
an, denn für eine Parallelschaltung von Widerständen gilt, dass
die Spannung an den beiden parallel geschalteten Widerständen gleich
groß ist.
Alle oben genannten Betrachtungen gelten für ein unbelastetes Potenziometer. Davon spricht man, wenn der Widerstand des Verbrauchers sehr groß ist, also z. B. nur ein Spannungsmesser wie in Bild 3 eingeschaltet ist.
Hat der Verbraucher einen Widerstand 
,
so fließt auch durch diesen Widerstand ein Strom. Die parallel geschalteten
Widerstände und
sind in Reihe geschaltet mit dem Widerstand
(Bild 4). Wendet man die Gesetze in Stromkreisen auf diese Parallel- und
Reihenschaltung an, so erhält man für die Spannung
am Verbraucher:
