Теоремата на Гаус е една от основнитезакони на електродинамиката, структурно включени в системата от уравнения на друг голям учен - Максуел. Той изразява връзката между интензивните потоци както на електростатични, така и на електродинамични полета, преминаващи през повърхност от затворен тип. Името на Карл Гаус звучи не по-малко силно в научния свят от например Архимед, Нютон или Ломоносов. Във физиката, астрономията и математиката можете да намерите не толкова много области, чието развитие не беше пряко насърчено от този гениален немски учен.
Теоремата на Гаус играе ключова роля в изследването иразбиране на природата на електромагнетизма. Като цяло тя се превърна в един вид обобщение и до известна степен тълкуване на известния кулоновски закон. Това е точно така, не е толкова рядко в науката, когато едни и същи явления могат да бъдат описани и формулирани по различни начини. Но теоремата на Гаус не само придоби приложна стойност и практическо приложение, но и помогна да се разгледат известните закони на природата от малко по-различен ъгъл.
По някакъв начин тя допринесеголям пробив в науката, поставящ основите на съвременните знания в областта на електромагнетизма. И така, какво е теоремата на Гаус и какво е нейното практическо приложение? Ако вземем двойка статични точкови заряди, тогава доведената до тях частица ще бъде привлечена или отблъсната със сила, равна на алгебричната сума на стойностите на всички елементи на системата. Нещо повече, интензитетът на общото съвкупно поле, образувано в резултат на такова взаимодействие, ще бъде сборът от отделните му компоненти. Това съотношение е широко известно като принцип на суперпозиция, който ви позволява точно да опишете всяка система, създадена от мултивиращи заряди, независимо от общия им брой.
Когато обаче има много такива частици, ученитеОтначало възникват определени трудности при изчисленията, които не могат да бъдат разрешени чрез прилагане на закона на Кулона. Теоремата на Гаус за магнитното поле помогна за преодоляването им, което обаче е валидно за всякакви силови системи на заряди с намаляваща интензивност, пропорционална на r -2, Същността му е, че произволно числозарядите, заобиколени от затворена повърхност, ще имат пълен поток от напрежение, равен на общата стойност на електрическия потенциал на всяка точка на тази равнина. Освен това принципите на взаимодействие между елементите не се вземат предвид, което значително опростява изчислението. По този начин тази теорема ни позволява да изчислим полето дори с безкраен брой носители на заряд.
Вярно, в действителност това е възможно само вв някои случаи на тяхното симетрично разположение, когато има удобна повърхност, чрез която лесно се изчислява силата и интензивността на потока. Например, изпитателен заряд, поставен вътре в проводящо тяло със сферична форма, няма да изпита най-малкото силово въздействие, тъй като индексът на силата на полето там е нула. Способността на проводниците да изтласкват различни електрически полета от себе си се обяснява единствено с наличието на носители на заряд в тях. В металите тази функция се изпълнява от електрони. Подобни характеристики сега се използват широко в технологиите за създаване на различни пространствени области, в които електрическите полета не действат. Тези явления са обяснени перфектно от теоремата на Гаус за диелектрици, чието влияние върху системи от елементарни частици се свежда до поляризацията на техните заряди.
За да създадете такива ефекти, просто съраундспецифична зона на напрежение с метална екранираща мрежа. Това предпазва чувствителните електрически устройства и хората от въздействието на електрическите полета.
