Gaussova teorema je jedan od osnovnih zakona elektrodinamike, strukturno uključen u sistem jednačina drugog velikog naučnika - Maxwella. Izražava odnos između tokova intenziteta i elektrostatičkog i elektrodinamičkog polja koji prolaze kroz zatvorenu površinu. Ime Karla Gausa ne zvuči ništa manje glasno u naučnom svijetu od, na primjer, Arhimeda, Newtona ili Lomonosova. U fizici, astronomiji i matematici nema mnogo oblasti kojima ovaj briljantni nemački naučnik nije direktno doprineo razvoju.
Gaussova teorema je odigrala ključnu ulogu u proučavanju i razumijevanju prirode elektromagnetizma. Uglavnom, postao je svojevrsna generalizacija i, donekle, interpretacija dobro poznatog Coulombovog zakona. To je upravo slučaj, ne tako rijedak u nauci, kada se isti fenomeni mogu opisati i formulirati na različite načine. Ali Gaussova teorema nije samo primijenjenaznačenje i praktičnu primjenu, pomoglo je da se sagledaju poznati zakoni prirode iz malo drugačije perspektive.
Na neki način je doprinijela velikom prodoru u nauci, postavljajući temelje za savremeno znanje u oblasti elektromagnetizma. Dakle, šta je Gaussova teorema i koja je njena praktična primjena? Ako uzmemo par statičkih točkastih naboja, onda će čestica koja im je dovedena biti privučena ili odbijena silom koja je jednaka algebarskom zbiru vrijednosti svih elemenata sistema. U ovom slučaju, intenzitet općeg agregatnog polja formiranog kao rezultat takve interakcije bit će zbir njegovih pojedinačnih komponenti. Ova relacija je postala nadaleko poznata kao princip superpozicije, koji omogućava da se tačno opiše bilo koji sistem kreiran viševektorskim nabojem, bez obzira na njihov ukupan broj.
Međutim, kada je takvih čestica mnogo, naučnici su u početku naišli na određene poteškoće u proračunima, koje se nisu mogle riješiti primjenom Kulombovog zakona. Gaussova teorema za magnetno polje pomogla je da se oni prevaziđu, što, međutim, važi za sve sisteme sila naelektrisanja koji imaju opadajući intenzitet proporcionalan r −2. Njegova se suština svodi na činjenicu da će proizvoljan broj naboja okruženih zatvorenom površinom imati fluks ukupnog intenziteta jednak ukupnoj vrijednosti električnog potencijala svake tačke date ravni. Istovremeno, principi interakcije između elemenata se ne uzimaju u obzir, što uvelike pojednostavljujekalkulacije. Dakle, ova teorema omogućava izračunavanje polja čak i sa beskonačnim brojem električnih nosilaca naboja.
Istina, to je u stvarnosti izvodljivo samo u nekim slučajevima njihovog simetričnog rasporeda, kada postoji pogodna površina kroz koju se lako može izračunati jačina i intenzitet strujanja. Na primjer, probni naboj smješten unutar provodnog tijela sfernog oblika neće doživjeti ni najmanji učinak sile, budući da je indeks jakosti polja tamo jednak nuli. Sposobnost vodiča da istiskuju različita električna polja je posljedica isključivo prisutnosti nositelja naboja u njima. U metalima ovu funkciju obavljaju elektroni. Takve karakteristike se danas široko koriste u tehnologiji za stvaranje različitih prostornih područja u kojima električna polja ne djeluju. Ove pojave su savršeno objašnjene Gaussovom teoremom za dielektrike, čiji se uticaj na sisteme elementarnih čestica svodi na polarizaciju njihovih naelektrisanja.
Da biste stvorili takve efekte, dovoljno je okružiti određeno područje napetosti metalnom zaštitnom mrežom. Tako su osjetljivi uređaji visoke preciznosti i ljudi zaštićeni od izlaganja električnim poljima.
