Teorem Gauss ialah salah satu daripada undang-undang asas elektrodinamik, secara struktur termasuk dalam sistem persamaan seorang lagi saintis hebat - Maxwell. Ia menyatakan hubungan antara aliran intensiti kedua-dua medan elektrostatik dan elektrodinamik yang melalui permukaan tertutup. Nama Karl Gauss berbunyi tidak kurang kuat di dunia saintifik daripada, sebagai contoh, Archimedes, Newton atau Lomonosov. Dalam fizik, astronomi dan matematik, tidak banyak bidang yang tidak disumbangkan secara langsung oleh saintis Jerman yang cemerlang ini kepada pembangunan.
Teorem Gauss telah memainkan peranan penting dalam kajian dan pemahaman sifat elektromagnetisme. Pada umumnya, ia telah menjadi sejenis generalisasi dan, sedikit sebanyak, tafsiran undang-undang Coulomb yang terkenal. Ini hanya berlaku, tidak begitu jarang dalam sains, apabila fenomena yang sama boleh diterangkan dan dirumuskan dengan cara yang berbeza. Tetapi teorem Gauss bukan sahaja diperoleh digunakanmakna dan aplikasi praktikal, ia membantu untuk melihat undang-undang alam yang diketahui dari perspektif yang sedikit berbeza.
Dalam beberapa cara, dia menyumbang kepada kejayaan besar dalam sains, meletakkan asas untuk pengetahuan moden dalam bidang elektromagnetisme. Jadi apakah teorem Gauss dan apakah aplikasi praktikalnya? Jika kita mengambil sepasang cas titik statik, maka zarah yang dibawa kepadanya akan ditarik atau ditolak dengan daya yang sama dengan jumlah algebra bagi nilai semua elemen sistem. Dalam kes ini, keamatan medan agregat umum yang terbentuk hasil daripada interaksi sedemikian akan menjadi jumlah komponen individunya. Hubungan ini telah dikenali secara meluas sebagai prinsip superposisi, yang membolehkan seseorang menerangkan dengan tepat mana-mana sistem yang dicipta oleh cas berbilang vektor, tanpa mengira jumlah bilangannya.
Namun, apabila terdapat banyak zarah sedemikian, saintis pada mulanya menghadapi kesukaran tertentu dalam pengiraan, yang tidak dapat diselesaikan dengan menggunakan hukum Coulomb. Teorem Gauss untuk medan magnet membantu mengatasinya, yang bagaimanapun, adalah sah untuk mana-mana sistem daya cas yang mempunyai keamatan berkurangan berkadar dengan r −2. Intipatinya berpunca daripada fakta bahawa bilangan cas yang sewenang-wenangnya dikelilingi oleh permukaan tertutup akan mempunyai jumlah fluks keamatan yang sama dengan jumlah nilai potensi elektrik setiap titik satah yang diberikan. Pada masa yang sama, prinsip interaksi antara elemen tidak diambil kira, yang sangat memudahkanpengiraan. Oleh itu, teorem ini memungkinkan untuk mengira medan walaupun dengan bilangan pembawa cas elektrik yang tidak terhingga.
Benar, pada hakikatnya ini hanya boleh dilaksanakan dalam beberapa kes susunan simetrinya, apabila terdapat permukaan yang mudah di mana kekuatan dan keamatan aliran boleh dikira dengan mudah. Sebagai contoh, caj ujian yang diletakkan di dalam badan pengalir bentuk sfera tidak akan mengalami kesan daya yang sedikit, kerana indeks kekuatan medan di sana adalah sama dengan sifar. Keupayaan konduktor untuk menolak pelbagai medan elektrik adalah disebabkan semata-mata oleh kehadiran pembawa cas di dalamnya. Dalam logam, fungsi ini dilakukan oleh elektron. Ciri sedemikian digunakan secara meluas hari ini dalam teknologi untuk mencipta pelbagai kawasan spatial di mana medan elektrik tidak bertindak. Fenomena ini dijelaskan dengan sempurna oleh teorem Gauss untuk dielektrik, yang pengaruhnya pada sistem zarah asas dikurangkan kepada polarisasi casnya.
Untuk mencipta kesan sedemikian, cukup untuk mengelilingi kawasan ketegangan tertentu dengan jaringan pelindung logam. Beginilah cara peranti dan manusia berketepatan tinggi yang sensitif dilindungi daripada pendedahan kepada medan elektrik.
