欢迎来到我的世界聊聊“功率”与“功耗”那些事儿
大家好呀我是你们的老朋友，一个对科技小玩意儿总是充满好奇的人今天呢，咱们要聊一个很多人都容易搞混的概念——功率和功耗没错，就是这两个听起来有点像，但实际上差之毫厘、谬以千里的词儿你是不是也经常听到有人把手机说成“功率很大”，或者把电脑的“功耗”当成它的性能指标别急，今天我就带你好好捋一捋，看看功率和功耗到底有啥不同，它们之间又有哪些门道
说到这个话题，其实我一开始也是一头雾水记得刚学物理那会儿，老师就说过功率是单位时间内做的功，单位是瓦特；而功耗呢，好像是跟能量消耗有关的但具体到生活中，比如买手机、买电脑时，商家总喜欢强调“高性能、大功率”，消费者又常常把“低功耗”误认为是“省电”这到底是怎么回事呢为了搞清楚这个，我查阅了不少资料，还特意请教了几个搞电子工程的哥们儿今天，我就把我的学习心得和发现分享给大家，希望能帮大家彻底搞懂功率和功耗的区别
第一章：功率与功耗的基本概念
咱们先从最基础的开始聊起功率和功耗这两个词，虽然经常一起出现，但它们描述的是完全不同的物理量
功率的概念
首先说说功率简单来说，功率就是能量转换的速率，也就是单位时间内做功的多少它的国际单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒钟转换1焦耳的能量在电子设备中，功率通常指的是电能转换为其他形式能量的速率，比如将电能转换为光能（LED灯）、热能（电阻）或者机械能（风扇转动）
功率可以从两个角度来理解：一是设备产生能量的能力，二是设备消耗能量的速率比如，一个1000瓦的烤箱，它既能产生1000瓦的功率，也就是每秒消耗1000焦耳的能量；它也需要从电源获取1000瓦的功率来维持工作
功耗的概念
而功耗呢，则更侧重于能量消耗的方面功耗指的是设备在运行过程中消耗电能的速率，单位同样是瓦特但需要注意的是，功耗通常指的是设备从电源那里获取电能的速率，而不是它产生的能量换句话说，功耗是能量流入的速率，而功率可能是能量流出或转换的速率
这里有个关键的区别：功耗是单向的，只关注设备从电源获取能量的多少；而功率可以是双向的，既可以是能量流入的速率，也可以是能量输出的速率比如，一个充电宝给手机充电时，充电宝的功耗是它在放电，而手机的功耗是它在充电
为了更好地理解这个区别，咱们来看个实际案例假设你有一个笔记本电脑，它的电池容量是50瓦时（Wh），也就是它完全充满电时能提供50瓦特小时的能量当你正常使用笔记本电脑时，它可能会以50瓦的功耗运行；但如果你正在给笔记本电脑充电，那么它的功耗可能是70瓦，也就是说它正在以70瓦的速率从电源获取能量，同时它的电池正在以50瓦的速率被充电
这个例子就很好地展示了功率和功耗的区别：笔记本电脑在使用时，功耗是50瓦，功率可能是某个部件（比如CPU）输出的功率；而在充电时，功耗是70瓦，这个功率是从电源流入的，而电池的充电功率是50瓦
还有一点需要特别说明的是，功率和功耗在数学上是可以相互转化的如果咱们不考虑能量转换的效率问题，那么一个设备的输出功率应该等于它的输入功耗但在实际应用中，由于能量转换效率不可能达到100%，所以输出功率通常会小于输入功耗这个差额就是能量损失，通常以热能的形式散失掉
比如，一个LED灯的输入功耗是10瓦，但它的输出功率只有9瓦，剩下的1瓦能量就转化为了热能这就是为什么LED灯比传统白炽灯更省电的原因——白炽灯的效率只有大约5%，大部分能量都转化为了热能
为了更直观地理解这个概念，咱们可以打个比方功率就像是河流的流速，而功耗就像是河床的容量河流的流速（功率）决定了水流动的快慢，而河床的容量（功耗）决定了河流能容纳多少水同样地，一个设备的功率决定了它能多快地完成工作，而它的功耗决定了它需要多快的能量补给
第二章：功率与功耗在日常电子设备中的应用
好了，理论部分咱们先聊到这儿接下来，咱们来看看功率和功耗在日常电子设备中是如何应用的毕竟，这些概念可不是纸上谈兵，它们直接关系到我们日常使用的各种电子产品的性能和体验
手机中的应用
咱们先从最常见的手机说起现在市面上的手机，尤其是旗舰机型，都喜欢强调自己的“大功率”充电比如什么“65W超级快充”、“120W有线快充”等等这里需要注意的是，商家说的“功率”通常指的是充电时的输入功率，也就是手机从充电器获取电能的速率而手机的功耗则是指它在使用过程中的能量消耗速率
以苹果iPhone 13为例，它的电池容量是3227毫安时（mAh），也就是3.227瓦时（Wh）在正常使用下，iPhone 13的功耗大约在10-20瓦之间，具体取决于使用场景比如浏览网页、看视频时，功耗会相对较高；而只是待机时，功耗则较低
现在假设你有一个65W的充电器，给iPhone 13充电这时，手机的充电功率就是65瓦，也就是说它正在以65瓦的速率从充电器获取能量但由于iPhone 13的电池充电效率不可能达到100%，实际充电功率会低于65瓦根据苹果官方数据，iPhone 13的电池充电效率大约在50%左右，也就是说实际充电功率只有32.5瓦
那么问题来了：为什么商家还要强调手机的“大功率”充电呢这是因为大功率充电可以缩短充电时间比如，如果iPhone 13的电池容量是3227mAh，充电功率是32.5瓦，那么充满电需要的时间就是：
3.227Wh 0.0325W = 99.02小时
显然，这个时间太长了，根本不实用商家才会开发大功率充电技术，以缩短充电时间比如，如果充电功率提高到65瓦，那么充满电的时间就是：
3.227Wh 0.065W = 49.55小时
虽然这个时间还是有点长，但已经比之前的99.02小时短了很多如果充电功率再提高到120瓦，那么充满电的时间就是：
3.227Wh 0.12W = 26.89小时
这下时间就缩短了不少，但仍然不够理想实际上，iPhone 13的官方充电速度是20W，也就是充电功率是20瓦如果使用20W的充电器，充满电的时间大约是：
3.227Wh 0.02W = 161.35小时
这个时间显然太长了，所以苹果才推出了MagSafe充电器，提供更高的充电功率
再来看看笔记本电脑笔记本电脑的功率和功耗同样重要一方面，笔记本电脑的处理器（CPU）、显卡（GPU）等核心部件都需要一定的功率来运行；另一方面，笔记本电脑的电池也需要一定的功率来充电笔记本电脑的功耗取决于多个因素，包括处理器型号、显卡型号、屏幕尺寸、电池容量等等
以联想ThinkPad X1 Carbon为例，它是一款轻薄笔记本电脑，其处理器是Intel Core i7-1165G7，显卡是Intel Iris Xe Graphics，屏幕尺寸是14英寸，电池容量是51.2瓦时（Wh）在正常使用下，ThinkPad X1 Carbon的功耗大约在30-50瓦之间，具体取决于使用场景比如运行大型游戏时，功耗会相对较高；而只是浏览网页时，功耗则较低
现在假设你有一个65W的充电器，给ThinkPad X1 Carbon充电这时，笔记本电脑的充电功率就是65瓦，也就是说它正在以65瓦的速率从充电器获取能量但由于笔记本电脑的电池充电效率不可能达到100%，实际充电功率会低于65瓦根据联想官方数据，ThinkPad X1 Carbon的电池充电效率大约在50%左右，也就是说实际充电功率只有32.5瓦
那么问题来了：为什么商家还要强调笔记本电脑的“大功率”充电呢这是因为大功率充电可以支持更快的充电速度，同时也能在充电时保持较高的性能比如，如果笔记本电脑的功耗是50瓦，充电功率是32.5瓦，那么在充电时，笔记本电脑还能以50瓦的功耗运行；但如果充电功率只有20瓦，那么在充电时，笔记本电脑的功耗就会受到限制，性能也会下降
显示器中的应用
再来看看显示器显示器也是一种常见的电子设备，它的功率和功耗同样重要一方面，显示器的功耗取决于它的尺寸和类型；另一方面，显示器的功率也决定了它的亮度和其他性能指标
以戴尔U2723QE为例，它是一款27英寸的4K显示器，支持HDR10根据戴尔官方数据，U2723QE的典型功耗是27瓦，但在最高亮度下，它的功耗可以达到75瓦这意味着，如果你经常将显示器调到最高亮度，那么它的功耗会相对较高；而如果你只是将显示器调到中等亮度，那么
