连通器原理

连通器原理

定义

上端开口，底部相通的容器叫连通器。

性质

两端开口或相通的目的其实是防止大气压强对液面的干扰，如果把连通器里的液体都看成一个整体，那么同一深度压强相同时才会静止，如果同一深度压强不同，液体会向低压的地方流动直到平衡。但是如果某一个液面上被施加了一个额外的力，这个位置的液体压强就会叠加(如果液体上方有气体，就是叠加气体的压强)。为了保证两个(或多个)液面上施加的都是同一个大气压强，所以要两端开口。其实如果把整个连通器封闭也可以，不过两个液面上的空气必须连通(就好比把两个连通器对接并密封)

把一根橡皮管两头举起不让液体出来就是连通器，把两头对接在一起变成一个环也是连通器。

应用:锅炉的液位计就是在边上连通一根透明管子，上下两端都连进锅炉。

茶壶壶嘴和壶身就是好比是连通器的两个管子。

原理

连通器的原理可用液体压强来解释。若在U形玻璃管中装有同一种液体，在连通器的底部正中设想有一个小液片AB。假如液体是静止不流动的。左管中之液体对液片AB向右侧的压强，一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强。因为连通器内装的是同一种液体，左右两个液柱的密度相同，根据液体压强的公式p=ρgh可知，只有当两边液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以，在液体不流动的情况下，连通器各容器中的液面应保持相平。(理想模型法)

特点

只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即将开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来，容器内装同一种液体，将其中一根管固定，使另一根管升高、降低或倾斜，可看到两根管里的液面在静止时总保持相平，这就是连通器的特点。

应用

常见的连通器

常见的连通器

连通器在生产实践中有着广泛的应用，例如，水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、锅炉水位计，以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。世界上最大的人造连通器是三峡船闸。

所谓连通器，是液面以下相互连通的两个或几个容器。盛有相同液体、液面上压力相等的连通器，其液面高度相等。

(1) 连通器盛有相同液体，但液面上压力不等，则液面的压力差等于连通器两容器液面高差所产生的压差。

(2) 连通器液面上压力相等，但两侧有互不相混的不同液体，自分界面起两液面之高度与液体密度成反比。

连通器原理在工程上有着广泛的应用。如各种液面计(水位计、油位计等)，水银真空计，液柱式风压表，差压计，煤气漏气的检测装置等，都是应用连通器原理制成的。