Mostek Wheatstone'a jest układem czterech rezystorów połączonych w "romb", z galwanometrem między dwoma przeciwległymi węzłami i źródłem zasilania między pozostałymi dwoma. Stan równowagi definiuje się praktycznie jako sytuację, w której przez galwanometr nie płynie prąd. Oznacza to, że napięcie (różnica potencjałów) między punktami podłączenia galwanometru wynosi 0 V, więc oba te węzły mają identyczny potencjał.
Dlaczego wtedy pojawia się zależność na iloraz/iloczyn rezystancji? Każda z dwóch gałęzi zasilanych przez źródło działa jak dzielnik napięcia. Jeśli węzły galwanometru mają mieć ten sam potencjał, to "podział" napięcia w obu gałęziach musi dać taki sam wynik. W zapisie klasycznym prowadzi to do warunku:
R1/R2 = R3/R4
Po prostym przekształceniu (mnożenie stronami) otrzymuje się równoważną postać:
R1·R4 = R2·R3
Dlatego odpowiedź "R1 · R4 = R2 · R3" opisuje poprawny warunek równowagi: iloczyny rezystancji w ramionach przeciwległych są równe.
Pozostałe zależności są typowymi pułapkami:
- "R1 + R4 = R2 + R3" oraz "R1 - R4 = R2 - R3" wynikają z mylnego założenia, że w równowadze porównuje się sumy lub różnice rezystancji. W rzeczywistości warunek dotyczy napięć w węzłach, a nie prostych działań na rezystancjach.
- "R1 / R4 = R2 / R3" sugeruje inny dobór par rezystorów do porównania. Taki zapis odpowiadałby innemu przestawieniu ramion (albo błędnej identyfikacji, które elementy tworzą odpowiednie gałęzie dzielników napięcia), więc nie jest ogólnym warunkiem równowagi dla pokazanej konfiguracji.
W praktyce mostek wykorzystuje się do precyzyjnych pomiarów: jeden z rezystorów bywa nieznany, a pozostałe dobiera się (często z jednym regulowanym), aż wskaźnik w torze galwanometru pokaże zero. Wtedy z warunku równowagi łatwo wyliczyć wartość poszukiwanej rezystancji.
