Gauss teorem är en av elektrodynamikens grundläggande lagar, strukturellt inkluderad i ekvationssystem för en annan stor vetenskapsman - Maxwell. Det uttrycker förhållandet mellan intensitetsflödena för både elektrostatiska och elektrodynamiska fält som passerar genom en sluten yta. Namnet Karl Gauss låter inte mindre högt i den vetenskapliga världen än till exempel Arkimedes, Newton eller Lomonosov. Inom fysik, astronomi och matematik finns det inte många områden som denna lysande tyske vetenskapsman inte direkt bidrog till utvecklingen av.
Gauss teorem har spelat en nyckelroll i studiet och förståelsen av elektromagnetismens natur. I stort sett har det blivit en sorts generalisering och i viss mån en tolkning av den välkända Coulombs lag. Så är det bara, inte så ovanligt inom vetenskapen, när samma fenomen kan beskrivas och formuleras på olika sätt. Men Gauss sats inte bara förvärvade tillämpasmening och praktisk tillämpning, hjälpte det att se på de kända naturlagarna från ett lite annorlunda perspektiv.
På sätt och vis bidrog hon till ett stort genombrott inom vetenskapen och lade grunden för modern kunskap inom området elektromagnetism. Så vad är Gauss sats och vad är dess praktiska tillämpning? Om vi tar ett par statiska punktladdningar, kommer partikeln som förs till dem att attraheras eller stötas bort med en kraft som är lika med den algebraiska summan av värdena för alla element i systemet. I detta fall kommer intensiteten hos det allmänna aggregatfältet som bildas som ett resultat av en sådan interaktion att vara summan av dess individuella komponenter. Denna relation har blivit allmänt känd som superpositionsprincipen, som gör att man kan beskriva vilket system som helst som skapas av flervektorladdningar, oavsett deras totala antal.
Men när det finns många sådana partiklar, stötte forskare först på vissa svårigheter i beräkningarna, som inte kunde lösas genom att tillämpa Coulombs lag. Gauss-satsen för magnetfältet hjälpte till att övervinna dem, vilket dock är giltigt för alla kraftsystem av laddningar som har en minskande intensitet proportionell mot r −2. Dess väsen kokar ner till det faktum att ett godtyckligt antal laddningar omgivna av en sluten yta kommer att ha ett tot alt intensitetsflöde lika med det totala värdet av den elektriska potentialen för varje punkt i det givna planet. Samtidigt beaktas inte principerna för interaktion mellan element, vilket avsevärt förenklarberäkningar. Således gör denna sats det möjligt att beräkna fältet även med ett oändligt antal elektriska laddningsbärare.
Det är sant, i verkligheten är detta endast möjligt i vissa fall av deras symmetriska arrangemang, när det finns en bekväm yta genom vilken styrkan och intensiteten av flödet lätt kan beräknas. Till exempel kommer en testladdning placerad inuti en ledande kropp med sfärisk form inte att uppleva den minsta krafteffekt, eftersom fältstyrkeindexet där är lika med noll. Ledarnas förmåga att trycka ut olika elektriska fält beror enbart på närvaron av laddningsbärare i dem. I metaller utförs denna funktion av elektroner. Sådana funktioner används i stor utsträckning idag inom teknik för att skapa olika rumsliga regioner där elektriska fält inte verkar. Dessa fenomen förklaras perfekt av Gauss-satsen för dielektrikum, vars inflytande på system av elementarpartiklar reduceras till polariseringen av deras laddningar.
För att skapa sådana effekter räcker det att omge ett visst spänningsområde med ett metallskyddsnät. Så här skyddas känsliga högprecisionsenheter och människor från exponering för elektriska fält.
