Gauss-lause on yksi perustavanlaatuisistasähköodynamiikan lait, sisällytetty rakenteellisesti toisen suuren tutkijan - Maxwellin - yhtälöjärjestelmään. Se ilmaisee sekä suljetun tyyppisen pinnan läpi kulkevien sähköstaattisten että sähköodynaamisten kenttien voimakkuusvirtojen välisen suhteen. Carl Gaussin nimi kuulostaa tieteellisessä maailmassa yhtä ääneen kuin esimerkiksi Archimedes, Newton tai Lomonosov. Fysiikassa, tähtitiedessä ja matematiikassa ei löydy niin monia aloja, joiden kehitystä tämä loistava saksalainen tutkija ei ole suoraan edistänyt.
Gaussin lause oli avainasemassa tutkimuksessa jaymmärtää sähkömagneettisuuden luonne. Yleensä siitä on tullut eräänlainen yleistys ja jossain määrin tulkinta tunnetusta Coulombin laista. Tämä on täsmälleen tapaus, joka ei ole niin harvinaista tieteessä, kun samoja ilmiöitä voidaan kuvata ja muotoilla eri tavoin. Mutta Gaussin lause ei saanut vain käytännön merkityksen ja käytännön soveltamisen, se auttoi tarkastelemaan tunnettuja luonnon lakeja hieman eri näkökulmasta.
Tavallaan hän osallistuimerkittävä läpimurto tieteessä, luomalla perustan nykyaikaiselle tiedolle sähkömagneettisuuden alalla. Joten mikä on Gauss-lause ja mikä on sen käytännöllinen soveltaminen? Jos otamme parin staattisia pistevarauksia, heille tuotu hiukkanen vedetään tai hylätään voimalla, joka on yhtä suuri kuin järjestelmän kaikkien elementtien arvojen algebrallinen summa. Lisäksi sellaisen vuorovaikutuksen seurauksena muodostuneen kokonais aggregaattikentän intensiteetti on sen yksittäisten komponenttien summa. Tämä suhde tunnetaan laajasti superpositioperiaatteena, jonka avulla voit kuvata tarkasti kaikki multivektorilatausten luomat järjestelmät niiden kokonaismäärästä riippumatta.
Kuitenkin, kun tällaisia hiukkasia on paljon, tutkijataluksi laskelmissa ilmeni tiettyjä vaikeuksia, joita ei voitu ratkaista soveltamalla Coulombin lakia. Magneettikentän Gaussin lause auttoi voittamaan ne, mikä pätee kuitenkin kaikkiin varausten voimajärjestelmiin, joiden voimakkuus on laskeva suhteessa r −2... Sen olemus supistuu siihen, että mielivaltainen lukuvarauksilla, joita ympäröi suljettu pinta, on intensiteetin kokonaisvirta yhtä suuri kuin tietyn tason kunkin pisteen sähköisen potentiaalin kokonaisarvo. Samalla elementtien välisen vuorovaikutuksen periaatteita ei oteta huomioon, mikä yksinkertaistaa huomattavasti laskelmia. Siten tämä lause mahdollistaa kentän laskemisen jopa rajattomalla määrällä sähkövarauksen kantajia.
Totta, todellisuudessa tämä on mahdollista vain vuonnajoissakin tapauksissa niiden symmetrinen järjestely, kun on kätevä pinta, jonka kautta virtauksen voima ja voimakkuus voidaan helposti laskea. Esimerkiksi johtavan pallomaisen rungon sisään sijoitetulla testilatauksella ei ole pienintäkään voimavaikutusta, koska kentänvoimakkuuden ilmaisin on nolla. Johtimien kyky erottaa erilaisia sähkökenttiä itsestään selittyy pelkästään varauksen kantajien olemassaololla. Metallissa tämä tehtävä suoritetaan elektronien avulla. Tällaisia piirteitä käytetään nykyään laajalti tekniikassa luomaan erilaisia alueellisia alueita, joilla sähkökentät eivät toimi. Nämä ilmiöt selitetään täydellisesti dielektrikoiden Gaussin lauseella, jonka vaikutus alkeishiukkasten järjestelmiin vähenee niiden varausten polarisaatioon.
Tällaisten tehosteiden luominen riittää ympäröimääntietty jännitysalue metalliseulaverkolla. Näin suojataan herkkiä tarkkoja instrumentteja ja ihmisiä sähkökenttien vaikutuksilta.
