我一直想知道的事。如果我常常把手機、硬碟等透過USB連接到電腦上，會不會消耗更多的電費？或者USB埠是否只是透過啟用而消耗電力，從而不影響電力使用？
答案1
簡短回答：
為 USB 裝置充電時電腦會消耗更多電量嗎？
一般來說是的，但不一定如您所期望的那麼多； 不會的自由權力，但可能會更有效地獲得。這實際上取決於特定電源的效率曲線以及您運行它的點（以及功耗是受軟體影響）：
- 如果您的電腦電源負載不足（例如空閒狀態），添加更多負載將略微提高整個系統的電源效率。
- 如果您的電腦電源加載正確，它將接近其峰值效率，通常比 USB 壁式充電器好得多。
- 如果您的電腦電源已經過載（這本不應該發生），您將面臨比 USB 電源效率更緊迫的問題。
長答案：
USB 連接埠最多可輸出500毫安（USB1&2） 和950毫安（USB3） 在5V這給出了最大值2.5W（USB1&2） 和4.75W( USB3)。
USB連接埠不消耗電力透過他們自己。如果沒有任何東西插入，它們只是開路。
現在，如果你得到1A（5W）出一個USB3端口，它通常會增加全球電力消耗大約 6W（取決於您的電源效率），這將使您的電腦功耗增加 2% 到 5%。
但是，在某些情況下，情況可能會有所不同。
您會發現效率不是一個恆定值，它會根據施加在 PSU 的負載而變化很大。你會看到900W低功耗時的 PSU（50W到200W），曲線非常陡峭，負載的增加將導致效率的大幅提高。
如果效率的提升夠高，則表示在某些情況下，您的計算機可能不需要實際繪製額外的5W從牆壁插座當你畫額外的東西時5W從 USB 連接埠。
我們以電腦繪圖為例200W在實際效率為 PSU 上80%在200W:
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
現在，取決於 PSU 之間的效率曲線200W和205W，USB設備的相對功耗可能完全不同：
<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
這是平常的簡化的在效率相同的情況下，USB設備的功耗相當於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
在這種情況下，PSU 效率在200W和205W，因此，如果不考慮整個電腦的功耗，您就無法推斷 USB 裝置的相對功耗，並且您會看到牆壁插座處的相對增加實際上可能低於5W。
發生此行為的唯一原因是，在這種情況下，PSU 負載不足，因此它不是通常例，但這仍然是一種實際可能性。
<Case 3>
PSU efficiency at 205W : 82%
Wall power consumption with USB : 205W / 82% = 250,00W
Wall power consumption of the USB device : 0W
在這種情況下，無論 PSU 接收的負載如何，它都會從牆壁插座獲得相同的功率。這是一個行為齊納調節器所有不必要的能量都消散成熱。這是在某種低端 PSU 在非常小的負載下可以觀察到的行為。
<Case 4>
PSU efficiency at 205W : 84%
Wall power consumption with USB : 205W / 84% = 244,00W
Wall power consumption of the USB device : -6W
最後一個案例，純粹是假想PSU 在較高負載下實際上消耗較少功率的情況。作為@馬克斯托馬斯據說，這不是您可以從實際電源中觀察到的東西，但它仍然理論上可能並證明本能坦斯塔足球俱樂部規則並不總是那麼容易應用。
結論:
如果您需要為大量 5V 設備充電，最好從已經運行與使用多個壁式充電器相比。它不會是免費的，但會更有效率。
另請注意，您可能需要具有功能的 USB 連接埠1A（例如USB3）才能獲得相同的充電速度。
答案2
坦斯塔足球俱樂部也適用於此。
你不會白白獲得權力。否則，我們可以只使用 USB 連接埠為另一台電腦供電，然後使用另一台電腦為第一台電腦供電。這是一個有趣的想法，但行不通。
不過充電的能量相當小。 USB1 或 2 在 5 伏特電壓下使用 100 至 500 mAmp。最大功率為 2.5 瓦。與 PC 的正常閒置功耗相比，此功耗相當小。 （正常情況：辦公室 PC 為 50 瓦，高階 PC 空閒時為 150 瓦。遊戲、編譯等時大約是該數字的三倍）。
答案3
是的。這是物理學的基本規則；如果有東西奪走了你的電腦的電源，你的電腦必須從某個地方取得電源。 USB 連接埠不會僅在啟用時消耗電力*，就像電源插座僅在未插入任何東西的情況下打開開關即可消耗電力一樣。
* 好吧，USB 控制器晶片監控是否有東西插入會消耗極少量的電量，但這只是很小的電量。
答案4
簡短回答：
是的;你會總是至少需要從牆壁上提供更多的電力來支付 USB 電源費用。這不僅是熱力學定律所要求的，也是電源工作方式所固有的。
較長的答案：
我們將把電腦的整個系統，它的內部電源，它的操作電路和USB埠電路看作一個大的黑盒子，稱為電源。為了方便說明，整台電腦是一個超大的 USB 充電器，有兩個輸出：電腦工作電源，我們稱之為個人電腦，以及輸出USB電源，我們稱之為普。
將電力從一種形式（電壓、電流、頻率）轉換為另一種形式，以及將電力從電路的一個部分傳導到另一部分，都是不太完美的物理過程。即使在理想的世界中，使用超導體和尚未發明的元件，電路也不會比完美更好。 （這個微妙訊息的重要性將成為這個答案的關鍵）。如果你想從電路中獲得 1W 的功率，你必須至少輸入 1W，並且在所有實際情況下都略高於 1W。那多一點是轉換過程中損失的功率，稱為損失。我們將損失功率稱為PL，並且它與電源提供的電量直接相關。損失幾乎總是以熱量的形式出現，這就是為什麼承載高功率等級的電子電路必須通風的原因。
有一些數學函數（方程式）描述了損耗如何隨輸出功率變化。此函數涉及輸出電壓或電流的平方（其中功率因電阻而損失）、頻率乘以輸出電壓或電流（其中功率因開關而損失）。但我們不需要糾纏於此，我們可以將所有不相關的細節包裝成一個符號，我們稱之為f(Po)， 在哪裡寶是總輸出功率，用於透過以下方程式將輸出功率與損耗聯繫起來Pl = f(Pc+Pu)。
電源是一種需要電源才能運作的電路，即使它根本不提供輸出功率。電子工程師稱其為靜止的功率，我們稱之為Pq。靜態功率是恆定的，絕對不受電源供應器提供輸出功率的努力程度的影響。在此範例中，電腦除了為 USB 充電器供電之外還執行其他功能，我們將其他電腦功能的運作功率納入Pq。
所有這些功率都來自牆壁插座，我們稱之為輸入功率，脈衝寬度, (圓周率看起來令人困惑PL，所以我切換到脈衝寬度用於牆壁電源）。
現在我們準備好將以上內容放在一起，並描述這些功率貢獻之間的關係。首先我們知道每一微瓦的功率輸出或損耗都來自牆壁。所以：
Pw = Pq + Pl + Pc + Pu
我們知道Pl = f(Pc+Pu)， 所以：
Pw = Pq + f(Pc+Pu) + Pc + Pu
現在我們可以檢驗這個假設從 USB 輸出獲取的功率比壁式電源增加的功率少於 USB 功率。我們可以形式化這個假設，看看它會導致什麼結果，看看它是否預測了一些荒謬的東西（在這種情況下假設是錯誤的），或者預測了一些現實的東西（在這種情況下假設仍然是合理的）。
我們可以先將假設寫成：
（牆壁電源和USB 負載）-（壁式電源沒有USB 負載）<（USB 電源）
數學上為：
[ Pq + f(Pc+Pu) + Pc + Pu ] - [ Pq + f(Pc) + Pc ] < Pu
現在我們可以透過消除減號兩側的相同項並刪除括號來簡化它：
f(Pc+Pu) + Pu - f(Pc) < Pu
然後減去普從不等式兩邊（< 符號）：
f(Pc+Pu) - f(Pc) < 0
這就是我們的荒謬。這個結果用簡單的英文來說意味著：
從電源獲取更多功率所涉及的額外損耗為負
這意味著負電阻、半導體結上下降的負電壓或從電感器核心神奇地出現的功率。這一切都是無稽之談、童話故事、永動機的一廂情願，是絕對不可能的。
結論：
從物理上、理論上或其他方面來說，從電腦 USB 連接埠獲取電力都不可能，而從牆壁插座獲得的額外電力少於相同量的額外電力。
@zakinster 錯過了什麼？
懷著對@zakinster最大的敬意，他誤解了效率的本質。效率是一個結果輸入功率、損耗和輸出功率之間的關係，以及不是影響輸入功率、損耗和輸出功率的物理量。
為了說明這一點，我們以最大輸出功率為 900W 的電源為例，損耗為Pl = APo² + BPo 其中 A = 10^-4，B = 10^-2，Pq = 30W。效率建模 (磷/磷）在 Excel 中繪製這樣的電源，並將其繪製在類似於 Anand Tech 曲線的比例上，得出：
該模型具有非常陡峭的初始曲線，就像 Anand Tech 的供應一樣，但完全根據上述分析進行建模，這使得免費電源變得荒謬。
讓我們採用這個模型，看看 @zakinster 在案例 2 和案例 3 中給出的範例。Pq至50W，並使電源完美的，在零損耗的情況下，我們可以在200W負載下獲得80%的效率。但即使在這種完美的情況下，我們在 205W 時可以獲得的最佳效率是 80.39%。要達到 @zakinster 所建議的 80.5%，實際可能性需要負損失函數，但這是不可能的。而達到82%的效率更是不可能的。
總結請參考簡答多於。