看一個實驗，金屬球壁上朝向不同方向開有多個小孔，在金屬球中灌滿水後，將金屬球的進水口與打氣筒相連，用力推動打氣筒，可以看到金屬球的各個小孔都有水噴出。表明打氣筒活塞加在水上的壓強被水傳到各個小孔處，進一步的實驗表明，加在密閉液體上的壓強，能夠被液體大小不變的向各個方向傳遞，這就是著名的帕斯卡定律，上面實驗用到的儀器就叫帕斯卡球。

液壓傳動裝置的工作原理可透過下圖說明，大小液缸底部連通，在兩液缸的液麵上加上活塞，液缸內的液體被密閉。設小液缸的橫截面積為S1，大液缸的橫截面積為S2。當小活塞對液體施加的壓力為F1時，小活塞對液體施加的壓強p1＝F1/S1，根據帕斯卡定律，液體對大活塞的壓強p2＝p1＝F1/S1，則液體對大活塞的壓力F2＝p2S2＝F1S2/S1，因為S2＞S1，所以F2＞F1，表明在小活塞上施加不大的壓力，在大活塞上可以獲得很大的壓力。並且，大活塞的面積是小活塞的面積的幾倍，在大活塞上獲得的壓力就是加在小活塞上的壓力的幾倍。

很多機械裝置都用液壓系統來驅動執行機構，生活中看到的挖土機、推土機、起重機、甚至車子的剎車系統也是用液壓系統來驅動的。其實液壓系統的基本原理簡單，透過不可壓縮的某種油作介質，把作用一點的力傳遞到另一點，在這一傳遞過程而力通常是增大的。因為用的液體介質油是不可壓縮的，所以幾乎所有的作用力都被傳遞到另一點。

為什麼液壓系統會產生那麼大的力？

液壓系統的精妙之處就是其能進行增壓/減壓非常簡單，因此只需更改活塞頭或氣缸的尺寸即可。介質油在液壓系統中每個作用點的壓力是相同的，即P1 ＝P2＝P3＝………Pn。這裡的P是壓強（pa）那麼P＝F/S，F是作用力（N），S是活塞的受力面積（m^2）。假如施加在較大活塞上的受力面積較大，活塞受到的作用力F也比較大，即F＝PS，壓強P不變的情況下，受力面積S增加，則F也增加。

假設兩個受力面積不同的活塞，例如第一個活塞的直徑為4cm，第二個活塞直徑為8㎝，那麼S2/S1＝πr2^2/πr1^2＝4，因此第二個活塞的受力面積是第一個活塞的4倍。那麼F1＝P1S1，F2＝P2S2，又因為P1＝P2，所以F2/F1＝4，因此作用在第一個活塞上的力要是作用在第二個活塞上的力就變為原來的4倍，因此受力面積大的活塞的推力大。

所以說液壓系統的壓力大，這裡壓力不是壓強而是作用力，在壓強一定的情況下，而執行機構的活塞受力面積就會改變及氣缸的尺寸的改變，則作用力也在變化，而且用的油是不可壓縮的，因此除了在傳遞過程中的壓力損外其餘的力幾乎都作用在活塞上。

答：液壓系統是利用流體靜力學中的帕斯卡定律，使用油或者其他液體，把壓力在液體中傳遞，從而實現小壓力控制大壓力，有點類似槓桿原理。

液體的可壓縮性一般非常小，於是在流體靜力學中，均認為液體是不可壓縮的；在不可壓縮的靜止液體中，任何一點受到外力產生的效果，會瞬間傳遞到流體的各點，這就是帕斯卡定律。

根據帕斯卡定律，對於上面的兩個連通水缸，任一水平面上的壓強必然是相等，如果兩個活塞處於同一水平線，那麼活塞所受壓強就有：

P1=P2；

根據壓強公式有：

F1/S1=F2/S2;

既是：

F1/F2=S1/S2=C;

比如我們拿一個打針用的針筒，把針頭去掉後，用手把出氣口輕輕堵住，就需要使用更大的力來推動活塞前進，這與液壓系統的原理是一樣的。

在液壓系統中，以水作為介質的叫做水壓機，以油作為介質的叫做油壓機，由於液壓機內的壓力都很高，所以可以把重力造成的壓差忽略掉。

液壓系統在很多地方有應用，而且容易實現無級操控和高精度操控，比如其中一種千斤頂，就使用了液壓原理，如下圖：

液壓機是液壓原理的一大應用，可以產生100Mpa以上的超高壓，以及數百噸的壓力，是重工業生產當中的重要裝置。

這裡涉及到的核心原理就是——帕斯卡定律：在一個密閉容器內充滿液體，容器外任一點受力所產生的壓強都會被等大的傳遞到液體各處

用數學公式來表達則更加清楚，一幅超經典的圖（見下圖）

容器兩邊各有兩塊大小不一的活塞，給右邊小活塞一個向下的力F1，由於小活塞面積為S1，因此產生的壓強P1=F1/S1，根據帕斯卡定律，容器左邊的活塞也會受到相同的壓強，因此P2=P1，而P2又等於F2/S2，所以這個向上的力F2就等於F1*S2/S1，可以看出F2大於F1，並且兩活塞面積差越大，F2就越大。

不過有得必有失（能量守恆），獲得的力F2大了，那麼大活塞上升的位移就小了。但即便如此，這個原理對於生產實踐仍有重要的指導意義。

阿基米德曾說過：給我一個支點，我能撬起整個地球。液壓系統可以產生那麼大的力和這個比較相似。

現在應用液壓系統較多的都是在工程機械上，例如挖掘機、起重機、壓路機等跟工程相關的，這類機械的特點就是要求能產生足夠的可持續應用的力。

經典的液壓系統一般分為幾個部分：液壓動力機構（電機帶動泵）、液壓執行機構（馬達、缸）、液壓控制機構（換向閥、安全閥、溢流閥等）。除此之外就是液壓油箱，給整個液壓系統提供足夠的工質。上邊說的幾乎在每個液壓系統中都能找到。

液壓系統的核心原理就是帕斯卡定律，液態被預設為不可壓縮流體，作用在靜止流體上的力會瞬間傳至流體的任一點。這意味著在等高處的液體壓強相當P1=F1/S1=F2/S2=P2，從公式就可以看出來，透過液體傳遞的力因為作用面積的增大，最後受力也變大。

液壓系統比較怕的就是汙染，尤其是對液壓油的汙染，第二點就是各主要元件的洩漏問題。所以檢查液壓系統的毛病，一般都是這兩方面。

為什麼液壓系統會產生那麼大的力？物理中有能量守恆定律，但是沒有力的守恆，能量守恆定律就是力的超級放大器。

最簡單的是槓桿，力乘以移動距離就是能量，移動距離越小，力就越大。在無摩擦的斜面上推動物體，物體運動的距離時斜面長度。因為物體橫向移動時重力不做功，重力的作用距離是物體上升的高度，所以推力等於斜面長度除以高度，完全不需要複雜的受力分析。

在液壓系統中，兩邊的液體升高或者降低相同的體積，升高或者降低的距離和截面積成反比，升降距離小的一邊，受力就大。

任何時候，都可以透過減小運動距離放大力，或者增加運動距離縮小力。

這是液壓系統使用的介子有關係的，液壓系統使用的介子都是液體類的。液體的可壓縮性比較小；無論你加壓到多少壓力，它的可壓縮量是有限的。

就像用袋子裝水和棉花一樣，同樣重量的兩種物體，水的整體體積要小於棉花很多，但是棉花的體積要大於水很多倍。因為棉花的可壓縮性比較大，同樣的體積的兩種物體經過加壓後，棉花加壓後的體積要小很多。這樣一對比就能明白為什麼液壓系統會產生那麼大的力了。不過這只是一個比較形象的比喻。

機械裝置都用液壓系統來驅動執行機構，生活中看到的挖土機、推土機、起重機、甚至車子的剎車系統也是用液壓系統來驅動的。其實液壓系統的基本原理簡單，透過不可壓縮的某種油作介質，把作用一點的力傳遞到另一點，在這一傳遞過程而力通常是增大的。因為用的液體介質油是不可壓縮的，所以幾乎所有的作用力都被傳遞到另一點。