惠斯通電橋（Wheatstone bridge）是一種基于電橋平衡原理的電路配置，用于測量未知電阻、電容或電感的值，但更常用于電阻的測量。以下是對其工作原理的介紹：

一、基本原理

惠斯通電橋通過比較兩個電路分支之間的電壓差來確定未知元件的值。在電橋平衡狀態下，電橋的兩對臂（即兩個相鄰的電阻臂和一個未知元件臂、一個可調電阻臂）呈零電勢差，使得電流不再流過檢測裝置（如電流表、電壓表等）。此時，可以根據電橋的幾何形狀和參數計算出未知元件的值。

二、電路組成

惠斯通電橋通常由四個電阻組成，分別為R1、R2、R3和未知電阻Rx（或稱為待測電阻）。其中，R1和R2是已知電阻，R3是可調電阻，Rx是待測電阻。這四個電阻以特定的方式連接，形成一個四邊形電路。

三、電橋平衡條件

在電橋平衡狀態下，滿足以下條件：R1×R4=R2×R3（其中R4在此處為可調電阻R3在平衡時的值，且R4=Rx，因為此時電橋平衡，未知電阻Rx的值等于可調電阻R3的值）。這意味著電橋的兩個對角線上的電勢差為零，沒有電流通過檢測器。

四、測量過程

1. 準備電橋 ：將惠斯通電橋的四個電阻連接起來，確保電橋的連接正確，電源電壓穩定。
2. 初始調節 ：將可調電阻R3調節到一個合適的初始值，使電橋接近平衡狀態。
3. 觀察電橋平衡 ：使用檢測器（如電壓計或電流計）測量電橋兩個對角線上的電勢差。如果電勢差不為零，表示電橋不平衡，需要進行調節。
4. 調節電橋平衡 ：通過微調可調電阻R3的值，使電橋達到平衡狀態。逐步調節R3的值，觀察電勢差是否趨近于零。當電勢差接近零時，電橋達到平衡狀態。
5. 記錄已知電阻和調節電阻的值 ：在電橋平衡狀態下，記錄已知電阻R1、R2和可調電阻R3（此時等于Rx）的值。
6. 計算未知電阻 ：根據電橋平衡原理的公式Rx=R3×(R1/R2)，可以計算未知電阻Rx的值。

五、應用與特點

惠斯通電橋具有原理簡單、測量靈敏度高、準確性高等特點，因此在實驗室、工程和科學研究中廣泛應用于電阻測量和電阻器校準等領域。此外，基于惠斯通電橋的傳感器還可以將外界的物理量（如壓力、形變、扭矩等）轉化為電阻的變化，并通過電信號進行表示和測量。

綜上所述，惠斯通電橋通過比較兩個電路分支之間的電壓差來確定未知元件的值，具有廣泛的應用前景和重要的實用價值。