我一直想知道。如果我经常通过 USB 将手机、硬盘等连接到我的电脑，这会让我的电费增加吗？还是 USB 端口只要启用就会耗电，因此不会影响用电量？
答案1
简短回答：
计算机为 USB 设备充电时是否会消耗更多电量？
一般来说是的，但不一定如你所期望的那么多； 不会自由权力但它可能会更有效地获得。这实际上取决于特定电源的效率曲线，以及您操作电源时的点（以及功耗是受软件影响）：
- 如果您的计算机电源负载不足（例如空闲状态），则增加更多负载将稍微提高整个系统的电源效率。
- 如果您的计算机电源装载正确，它将接近其峰值效率，并且通常比 USB 壁式充电器好得多。
- 如果您的计算机电源已经超载（这绝不应该发生），那么您面临的问题比 USB 电源效率更紧迫。
长答案：
USB 端口最大可输出500毫安（USB1&2） 和950毫安（USB3） 在5伏最大2.5 瓦（USB1&2） 和4.75 瓦（USB3）。
USB 端口不消耗电力通过他们自己。如果没有插入任何东西，它们就只是开路。
现在，如果你得到1A（5 瓦) 连接 USB3 端口，这通常会增加全球电力消耗约 6W（取决于您的电源效率），这将使您的计算机功耗增加 2% 到 5%。
但在某些情况下，情况可能会有所不同。
您会发现效率并不是一个恒定值，它会根据施加到 PSU 的负载而变化很大。您将看到900 瓦低功率的 PSU（50 瓦到200 瓦），曲线非常陡峭，因此负载的增加将导致效率大幅提高。
如果效率提高到足够高，就意味着在某些情况下，你的计算机可能不需要真正绘制额外的5 瓦从墙上插座当你抽一张额外的5 瓦从 USB 端口。
让我们以计算机绘图为例200 瓦实际效率为80％在200 瓦：
Computer power consumption : 200W
USB device power consumption : 5W
PSU efficiency at 200W : 80.0%
Wall power consumption without USB : 200W / 80,0% = 250.00W
现在，取决于电源的效率曲线200 瓦和205 瓦，USB设备的相对功耗可能完全不同：
<Case 1>
PSU efficiency at 205W : 80.0%
Wall power consumption with USB : 205W / 80.0% = 256,25W
Wall power consumption of the USB device : 6.25W
这是通常的简化效率相同的情况下，USB 设备的功耗相当于5W / 80.0% = 6.25W
<Case 2>
PSU efficiency at 205W : 80,5%
Wall power consumption with USB : 205W / 80,5% = 254,66W
Wall power consumption of the USB device : 4.66W
在这种情况下，PSU 效率在200 瓦和205 瓦因此，如果不考虑整个计算机的功耗，您就无法推断出 USB 设备的相对功耗，并且您会发现墙上插座的相对增加实际上可能低于5 瓦。
这种情况只会发生，因为在这种情况下，PSU 负载不足，所以它不是通常但这仍然是一种实际可能性。
<Case 3>
PSU efficiency at 205W : 82%
Wall power consumption with USB : 205W / 82% = 250,00W
Wall power consumption of the USB device : 0W
在这种情况下，无论 PSU 接收的负载是多少，它从墙上插座获得的功率都是相同的。这是齐纳稳压器所有不必要的功率都转化为热量而消散。这种现象在低端 PSU 中非常小的负载下可以观察到。
<Case 4>
PSU efficiency at 205W : 84%
Wall power consumption with USB : 205W / 84% = 244,00W
Wall power consumption of the USB device : -6W
最后一种情况纯粹是假想在负载较高时，PSU 的功耗实际上会较低。@Marcks 托马斯话虽如此，这不是你能从实际电源中观察到的，但它仍然是理论上并证明了本能坦斯塔尔规则并不总是能够如此轻易地应用。
结论：
如果你需要给很多 5V 设备充电，最好使用已经运行电脑充电比使用多个壁式充电器充电更方便。虽然不免费，但效率更高。
另请注意，您可能需要具有功能的 USB 端口1A（例如USB3）才能获得相同的充电速度。
答案2
坦斯塔尔也适用于此。
你不会白白得到电。否则，我们只能使用 USB 端口为另一台计算机供电，然后使用另一台计算机为第一台计算机供电。这是一个有趣的想法，但它行不通。
不过，充电所需的能量相当小。USB1 或 2 使用 100 到 500 mAmp，电压为 5 伏。最大功率为 2½ 瓦。与 PC 的正常空闲功耗相比，这个数字相当小。（正常情况：办公 PC 为 50 瓦，高端 PC 空闲时为 150 瓦。玩游戏、编译等时大约是这个数字的三倍）。
答案3
是的。这是物理学的基本规则；如果某个东西正在消耗您电脑的电能，那么您的电脑就必须从某个地方获取电能。USB 端口不会因为启用而消耗电能*，就像电源插座不会因为开关处于“打开”状态而消耗电能一样。
* 好吧，USB 控制器芯片监控是否有东西插入，会消耗少量电量，但这只是很小的电量。
答案4
简短回答：
是的，你会总是至少用墙上的电源来支付 USB 电源的费用。这不仅是热力学定律的要求，也是电源工作方式所固有的。
较长的答案：
我们将整个计算机系统、其内部电源、其操作电路和 USB 端口电路视为一个称为电源的大黑盒子。为了便于说明，整个计算机是一个超大的 USB 充电器，有两个输出：计算机操作电源，我们将其称为个人电脑以及输出 USB 电源，我们称之为浦。
将电力从一种形式（电压、电流、频率）转换为另一种形式，以及将电力从电路的一部分传导到另一部分，都是不太完美的物理过程。即使在理想世界中，有了超导体和尚未发明的元件，电路也只能是完美的。（这个微妙信息的重要性将成为答案的关键）。如果你想从电路中获得 1W 的功率，你必须投入至少 1W，在实际情况下，投入会略多于 1W。多一点是转换过程中损失的功率，称为损失.我们将称损失为力量普利，它与电源提供的电量直接相关。损耗几乎总是以热量的形式出现，这就是为什么承载大功率的电子电路必须通风的原因。
有一个数学函数（一个方程）描述了损耗如何随输出功率而变化。该函数将涉及输出电压或电流的平方（其中功率在电阻中损失），频率乘以输出电压或电流（其中功率在开关中损失）。但我们不需要纠结于此，我们可以将所有不相关的细节包装成一个符号，我们将其称为f(Po)， 在哪里蒲是总输出功率，用于通过以下公式将输出功率与损耗联系起来Pl = f(Pc+Pu)。
电源是一种需要电力才能运行的电路，即使它根本没有输出电力。电子工程师称之为静止的力量，我们称之为磷静态功率是恒定的，绝对不受电源为提供输出功率而工作多辛苦的影响。在这个例子中，计算机除了为 USB 充电器供电外还执行其他功能，我们将其他计算机功能的运行功率包括在内磷。
所有这些电力都来自墙上的插座，我们称之为输入功率，口令，（派看起来像普利，所以我改用口令用于墙上电源）。
现在我们准备将上述内容放在一起，并描述这些功率贡献之间的关系。首先，我们知道每微瓦的功率输出或损耗都来自墙壁。所以：
Pw=Pq+Pl+Pc+Pu
我们知道Pl = f(Pc+Pu)， 所以：
Pw = Pq + f(Pc + Pu) + Pc + Pu
现在我们可以检验一下假设从 USB 输出获取电源，然后增加墙上电源，但增加的功率小于 USB 电源我们可以形式化这个假设，看看它会导致什么结果，看看它是否预测了一些荒谬的事情（在这种情况下假设是错误的），或者预测了一些现实的事情（在这种情况下假设仍然合理）。
我们可以先把假设写成：
（墙壁电源和USB 负载）-（墙上电源没有USB 负载）<（USB 功率）
数学上来说：
[ Pq + f(Pc + Pu) + Pc + Pu ] - [ Pq + f(Pc) + Pc ] < Pu
现在我们可以通过消除减号两边的相同项并删除括号来简化这一过程：
f(Pc+Pu)+Pu-f(Pc)<Pu
然后减去浦从不等式的两边（< 符号）：
f(Pc+Pu)-f(Pc) < 0
这就是我们的荒谬之处。用通俗的英语来说，这个结果的意思是：
从电源获取更多电力所产生的额外损失是负面的
这意味着负电阻、半导体结点两端的负电压，或者从电感器核心中神奇地出现电力。所有这些都是无稽之谈、童话故事、永动机的痴心妄想，绝对不可能。
结论：
从物理上、理论上或其他方面来说，从计算机 USB 端口获取的电量与从墙上插座获取的额外电量相比，都是不可能的。
@zakinster 错过了什么？
我对 @zakinster 表示最崇高的敬意，但他误解了效率的本质。效率是一种结果输入功率、损耗和输出功率之间的关系，以及不是与输入功率、损耗和输出功率相关的物理量。
为了说明这一点，我们以最大输出功率为 900W 的电源为例，其损耗为磷脂酰肌醇=APo²+BPo 其中 A = 10^-4 和 B = 10^-2，且 Pq = 30W。对效率进行建模（鳳/鳳) 在 Excel 中绘制此类电源的图表，并将其按照与 Anand Tech 曲线类似的比例绘制出来，可得出：
该模型具有非常陡峭的初始曲线，就像 Anand Tech 的供应一样，但完全根据上述分析建模，这使得免费电力变得荒谬。
让我们采用这个模型，看看@zakinster 在案例 2 和案例 3 中给出的例子。如果我们改变磷至50W，并使电源完美的，零损耗，那么我们可以在 200W 负载下获得 80% 的效率。但即使在这种完美情况下，我们在 205W 下能获得的最佳效率也只有 80.39%。要达到 @zakinster 建议的 80.5% 是一种实际可能性，需要负损耗函数，这是不可能的。而实现 82% 的效率则更加不可能。
请参阅简短答案多于。