พลังงานศักย์มหาศาลมีอยู่ในน้ำที่ตกลงมา ซึ่งเป็นพื้นฐานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ น้ำที่ตกลงมาอาจมาจากน้ำตกหรือไหลลงมาตามลำธารเนื่องจากระดับความสูงที่เปลี่ยนแปลงไป โรงไฟฟ้าพลังน้ำใช้ประโยชน์จากพลังงานศักย์นี้โดยบังคับให้น้ำเคลื่อนวงล้อน้ำขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน พลังที่สร้างขึ้นสามารถคำนวณความสูงและการไหลของน้ำ
หัวตาข่ายคือระยะจากแหล่งกำเนิดน้ำที่ตกลงมาสู่กังหันน้ำ ตัวเลขนี้มักจะลดระดับการบิดและหมุนของอัตราการไหลและแรงเสียดทาน การย่อยสลายเหล่านี้สามารถอ้างอิงสำหรับการวัดส่วนหัวสุทธิโดยประมาณ โดยปกติจะวัดเป็นเมตรหรือฟุต
อัตราการไหลคือปริมาตรของน้ำที่เคลื่อนเข้าสู่กังหันน้ำต่อหน่วยเวลา โดยปกติแล้วจะมีหน่วยวัดเป็นลิตรต่อวินาที ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที หรือลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที
คูณระยะหัวสุทธิเป็นเมตร คูณ อัตราการไหลเป็นลิตรต่อวินาที คูณ 9.81 ซึ่งเป็นความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ซึ่งวัดเป็นเมตรต่อวินาที คำนวณพลังงานน้ำในหน่วยวัตต์ ตัวอย่างเช่น ถ้าหัวสุทธิ 20 เมตร มีอัตราการไหล 25 ลิตรต่อวินาที พลังน้ำจะเท่ากับ 20 คูณ 25 คูณ 9.81 หรือ 4,905 วัตต์
หากคุณกำลังใช้เท้า สูตรจะเปลี่ยนเล็กน้อยตามปัจจัยในการแปลง ในกรณีนี้ ให้คูณส่วนหัวเป็นฟุตคูณอัตราการไหลเป็นลูกบาศก์ฟุตต่อวินาที คูณด้วยปัจจัยการแปลงที่ 84.6 เพื่อคำนวณกำลังไฟฟ้าพลังน้ำในหน่วยวัตต์
คูณพลังน้ำด้วยคะแนนประสิทธิภาพของหน่วย ซึ่งมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ในข้อกำหนด ในตัวอย่าง หากคุณมีคะแนนประสิทธิภาพ 60 เปอร์เซ็นต์ คุณจะต้องหารตัวเลขนั้นด้วย 100 เพื่อแปลงเป็นรูปแบบทศนิยม จากนั้นคูณจำนวนนั้นด้วยพลังน้ำ 4,905 วัตต์ เพื่อคำนวณกำลังของกังหันน้ำที่ 2,943 วัตต์