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其设计原理是根据离子作跨膜移动时形成了跨膜离子电流(I)，而通透性即离子通过膜的难易程度，其膜电阻(R)的倒数，也就是膜电导(G)。因此，膜对某种离子通透性增大时，实际上时膜电阻变小，即膜对该离子的电导加大。根据欧姆定律V=IR，即I=V/R=VG，所以，只要固定膜两侧电位差(V)时，测出的跨膜电流(I)的变化，就可作为膜电导变化的度量，即可了解膜通透性的改变情况。
