Схема мостика Уитстона приведена на рис. 4а. Питающее напряжение от источника GB через ключ SA подают на реохорд АВ - линейное сопротивление со скользящим контактом К. Параллельно реохорду подключают последовательно соединенные неизвестное сопротивление и известное эталонное сопротивление . Между точкой С, где соединены с и скользящим контактом К включают "мостик" - гальванометр G. Часто схему мостика изображают упрощенно (рис. 4б).
Пользоваться мостиком просто: надо найти такое положение скользящего контакта на реохорде АВ, при котором ток через гальванометр обратится в нуль. В этом положении мостик уравновешен (сбалансирован). В момент баланса мостика записывают значения плеч и в единицах шкалы реохорда. При равновесии мостика разность потенциалов между точками С и К равна нулю и ток через гальванометр не протекает: .
Поэтому в сопротивлениях и одинаковая сила тока как при последовательном соединении. В плечах реохорда и тоже одинаковая сила тока . Следовательно, имеет место равенство напряжений:
и
(1), (2).
Так как по закону Ома , , , .
Разделив равенства (1) на (2) почленно, получаем , откуда
.
Для однородного реохорда (, ) сопротивления , и расчётная формула мостика примет вид:
.
Если ввести в эту формулу полную длину реохорда , заменив на , то расчётная формула приобретает вид:
.
В более детальной теории мостика, которая строится на основе законов Кирхгофа, получают громоздкую формулу зависимости от и подаваемого напряжения .Но из нее не только получают расчетную формулу для уравновешенного мостика, а также определяют, как изменяется по мере отхода мостика от уравновешенного состояния. Кроме реохордных мостиков выпускают также мостики Уитстона с декадным магазином сопротивлений. В мостике такой конструкции переключателем задают соотношение , равное обычно 100; 10; 1; 0,1; 0,01. Величину подбирают на магазине, уравновешивая мостик , тогда .