הספק בפיסיקה הוא כמות העבודה המושקעת או מתקבלת ביחידת זמן, כאשר עבודה מוגדרת ככמות האנרגיה המועברת למערכת או גוף בשל הפעלת כוח לאורך מסלול כלשהו. מקובל למדוד הספק ביחידת וואט (watt) (יחידה מוכרת נוספת היא גם כח סוס). אפשר גם להגדיר הספק כקצב הפיכת אנרגיה מצורה לצורה.
אנשים בדרך כלל נוטים להתבלבל בין אנרגיה להספק. בעוד אנרגיה הינה היכולת לבצע עבודה, הספק הוא למעשה המדידה של קצב שינוי האנרגיה ליחידת זמן. אנרגיה היא היכולת לעשות משהו. לדוגמא, אנו מוציאים אנרגיה על מנת להניע מכונית או להאיר מנורה. היחידה שבה אנו מודדים אנרגיה הינה ג'אול אך לעיתים אנו משתמשים במונח וואט-שעה או קילווואט-שעה. כמובן שאנרגיה מופיעה בהרבה צורות בטבע, ויכולה להתבטא בכמה יחידות שונות. כאמור, אנרגיה יכולה לשנות צורה (חום, קרינה...), אך הספק אינו משנה צורה. אם משהו משתנה, אנרגיה משנה צורה אך הספק רק מודד כמה מהר השינוי קרה; הספק הוא הקצב שבו אנרגיה השתנתה בכל שניה.
ניקח כדוגמא אדם המטפס במדרגות. לטפס על גרם של מדרגות דורש מאיתנו לבצע עבודה על מנת להתגבר על כח הכבידה. כמות זו של עבודה היא זהה באם מישהו מטפס במדרגות לאט או באם מישהו מטפס בריצה במדרגות. אולם, סביר להניח כי אנו נתנשף בכבידות אם נרוץ בטיפוס המדרגות מאשר אם נטפס לאט. מדוע? ההבדל נעוץ בהספק. כמות העבודה הינה זהה, אך טיפוס מהיר במדרגות דורש הספק גבוהה יותר מאשר טיפוס איטי במדרגות. הספק חשמלי של מעגל חשמלי כלשהו הוא למעשה מקרה פרטי של מושג ההספק, שגם הוא נמדד בוואט. הספק חשמלי הוא למעשה כמות האנרגיה החשמלית ליחידת זמן שנכנסת למעגל חשמלי ומומרת בו לצורות אחרות של אנרגיה. כלומר, ההספק של מעגל חשמלי הוא קצב זרימת האנרגיה הכוללת לתוך המעגל.
לדוגמא, נורת להט רגילה היא נורה של 100 וואט. כלומר, הנורה משתמשת בהספק של 100 וואט, במילים אחרות, משתמשת באנרגיה בקצב של 100 ג'אול לשניה. באותו אופן, לתחנת כח חשמלית של 500 מגה-וואט, יש הספק יוצא של 500 מגה-וואט שזה 500 מיליון וואט: התחנה מייצרת 500 מיליון ג'אול של אנרגיה בכל שניה.
הערה חשובה: משום שהספק הינו קצב שינוי האנרגיה, הספק כבר טומן בחובו את הזמן (ג'אול ליחידת זמן). על כן, אין זה נכון לציין כמה זמן לקח לתחנת כח של 500 מגה-וואט לייצר 500 מגה-וואט של חשמל. לומר שתחנה מייצרת 500 מגה-וואט משמעו שהיא מייצרת 500 מגה-ג'אול בשניה. אז מה אומר המושג 'קילו-וואט שעה'? קילו-וואט זה 1000 וואט וזו יחידת הספק. שעה היא כמובן יחידת זמן. לכן, קילו-וואט-שעה זה הספק כפול זמן שזה למעשה אנרגיה. חברות חשמל משתמשות לעיתים בקילו-וואט שעה למדוד צריכת חשמל, אולם פיסיקאים משתמשים ביחידת הג'אול.
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
