7.2 : הספק ממוצע

ביישומים חשמליים מעשיים, הקונספט של הספק רגעי משתנה עם הזמן אינו נמצא בשימוש נפוץ. במקום זאת, מתמקדים בכמות מעשית יותר הידועה כהספק ממוצע. הספק ממוצע נקבע על ידי אינטגרציה של ההספק הרגעי על פני פרק זמן מסוים ולאחר מכן חילוקו באותו משך זמן.

המשוואה להספק רגעי מפושטת כדי להגיע לביטוי בתחום הזמן להספק ממוצע. יש לציין שהאיבר השני, הכולל פונקציית קוסינוס, מגיע לאפס בממוצע לאורך מחזור שלם.

כתוצאה מכך, הביטוי הסופי להספק ממוצע אינו תלוי בזמן ותלוי בהפרש הפאזה בין מתח לזרם.

בהשוואה לביטוי זה עם ייצוג הפאזור של מכפלת המתח והזרם, מתברר שהחלק הממשי של הפאזור מתאים להספק הממוצע.

במעגלים התנגדותיים טהורים, שבהם המתח והזרם נמצאים בצורה מושלמת בפאזה, ההספק הממוצע הוא חיובי, מה שמסמל על צריכת חשמל רציפה. לעומת זאת, ההספק הממוצע יורד לאפס במעגלים ריאקטיביים טהורים המאופיינים בהסטת פאזה של תשעים מעלות בין מתח לזרם. תופעה זו מיוחסת לאגירה ושחרור מחזוריים של אנרגיה, שבה בממוצע לא נצרך הספק נטו.

חשוב להכיר בכך שבעוד שההספק הרגעי משתנה בהתאם לזמן, ההספק הממוצע נשאר קבוע. חישוב הספק רגעי דורש מתח וזרם בתחום הזמן, אך ניתן גם לקבוע הספק ממוצע כאשר המתח והזרם מיוצגים בתחום התדר באמצעות פאזורים.

הבנת הספק ממוצע היא חיונית ביישומים מעשיים, מכיוון שהיא מקלה על הערכת צריכת החשמל והיעילות, במיוחד במעגלים המכילים שילובים מגוונים של רכיבים התנגדותיים וריאקטיביים.