El teorema de Gauss és una de les lleis fonamentals de l'electrodinàmica, inclosa estructuralment en el sistema d'equacions d'un altre gran científic: Maxwell. Expressa la relació entre els fluxos d'intensitat dels camps electrostàtics i electrodinàmics que passen per una superfície tancada. El nom de Karl Gauss no sona menys fort al món científic que, per exemple, Arquímedes, Newton o Lomonosov. En física, astronomia i matemàtiques, no hi ha moltes àrees en què aquest brillant científic alemany no hagi contribuït directament al desenvolupament.
El teorema de Gauss ha jugat un paper clau en l'estudi i la comprensió de la naturalesa de l'electromagnetisme. En general, s'ha convertit en una mena de generalització i, fins a cert punt, en una interpretació de la coneguda llei de Coulomb. Aquest és el cas, no tan rar en la ciència, quan els mateixos fenòmens es poden descriure i formular de diferents maneres. Però el teorema de Gauss no només s'aplica aplicatsignificat i aplicació pràctica, va ajudar a mirar les lleis conegudes de la natura des d'una perspectiva una mica diferent.
D'alguna manera, va contribuir a un gran avenç en la ciència, establint les bases del coneixement modern en el camp de l'electromagnetisme. Aleshores, què és el teorema de Gauss i quina és la seva aplicació pràctica? Si prenem un parell de càrregues puntuals estàtiques, aleshores la partícula portada a elles serà atreta o repel·lida amb una força que és igual a la suma algebraica dels valors de tots els elements del sistema. En aquest cas, la intensitat del camp agregat general format com a resultat d'aquesta interacció serà la suma dels seus components individuals. Aquesta relació s'ha fet àmpliament coneguda com el principi de superposició, que permet descriure amb precisió qualsevol sistema creat per càrregues multi-vectors, independentment del seu nombre total.
No obstant això, quan hi ha moltes partícules d'aquest tipus, els científics al principi es van trobar amb certes dificultats en els càlculs, que no es van poder resoldre aplicant la llei de Coulomb. El teorema de Gauss del camp magnètic va ajudar a superar-los, que, tanmateix, és vàlid per a qualsevol sistema de forces de càrregues que tinguin una intensitat decreixent proporcional a r −2. La seva essència es redueix al fet que un nombre arbitrari de càrregues envoltades per una superfície tancada tindrà un flux d'intensitat total igual al valor total del potencial elèctric de cada punt del pla donat. Al mateix temps, no es tenen en compte els principis d'interacció entre elements, la qual cosa simplifica moltcàlculs. Així, aquest teorema permet calcular el camp fins i tot amb un nombre infinit de portadors de càrrega elèctrica.
És cert, en realitat això només és factible en alguns casos de la seva disposició simètrica, quan hi ha una superfície convenient a través de la qual es pot calcular fàcilment la força i la intensitat del flux. Per exemple, una càrrega de prova col·locada dins d'un cos conductor de forma esfèrica no experimentarà el més mínim efecte de força, ja que l'índex d'intensitat de camp és igual a zero. La capacitat dels conductors per expulsar diversos camps elèctrics es deu únicament a la presència de portadors de càrrega en ells. En els metalls, aquesta funció la fan els electrons. Aquestes característiques s'utilitzen àmpliament avui en dia en tecnologia per crear diverses regions espacials en les quals els camps elèctrics no actuen. Aquests fenòmens s'expliquen perfectament pel teorema de Gauss dels dielèctrics, la influència dels quals en els sistemes de partícules elementals es redueix a la polarització de les seves càrregues.
Per crear aquests efectes, n'hi ha prou amb envoltar una determinada àrea de tensió amb una malla metàl·lica de blindatge. Així es protegeixen els dispositius sensibles d' alta precisió i les persones de l'exposició a camps elèctrics.
