Gauss teoremi, elektrodinamiğin temel yasalarından biridir ve yapısal olarak başka bir büyük bilim adamının - Maxwell'in denklem sistemine dahil edilmiştir. Kapalı bir yüzeyden geçen hem elektrostatik hem de elektrodinamik alanların yoğunluk akışları arasındaki ilişkiyi ifade eder. Karl Gauss'un adı, bilim dünyasında, örneğin Arşimet, Newton veya Lomonosov'dan daha az gürültülü değil. Fizik, astronomi ve matematikte, bu parlak Alman bilim insanının gelişimine doğrudan katkıda bulunmadığı pek fazla alan yoktur.
Gauss teoremi, elektromanyetizmanın doğasının araştırılmasında ve anlaşılmasında kilit bir rol oynamıştır. Genel olarak, bir tür genelleme ve bir dereceye kadar iyi bilinen Coulomb yasasının bir yorumu haline geldi. Bu, aynı fenomenin farklı şekillerde tanımlanıp formüle edilebildiği bilimde çok nadir olmayan bir durumdur. Ama Gauss teoremi sadece edinilmiş değil uygulanmışanlam ve pratik uygulama, bilinen doğa yasalarına biraz farklı bir perspektiften bakmaya yardımcı oldu.
Bazı yönlerden, elektromanyetizma alanındaki modern bilginin temellerini atarak bilimde büyük bir atılıma katkıda bulundu. Peki Gauss teoremi nedir ve pratik uygulaması nedir? Bir çift statik nokta yükü alırsak, onlara getirilen parçacık, sistemin tüm elemanlarının değerlerinin cebirsel toplamına eşit bir kuvvetle çekilecek veya itilecektir. Bu durumda, böyle bir etkileşimin sonucu olarak oluşan genel toplam alanın yoğunluğu, bireysel bileşenlerinin toplamı olacaktır. Bu ilişki, çok vektörlü yüklerin oluşturduğu herhangi bir sistemi, toplam sayılarına bakılmaksızın doğru bir şekilde tanımlamaya izin veren süperpozisyon ilkesi olarak bilinir hale geldi.
Ancak, bu tür çok sayıda parçacık olduğunda, bilim adamları ilk başta hesaplamalarda Coulomb yasasını uygulayarak çözülemeyecek bazı zorluklarla karşılaştılar. Manyetik alan için Gauss teoremi bunların üstesinden gelinmesine yardımcı oldu, ancak bu, r −2 ile orantılı olarak azalan bir yoğunluğa sahip olan yüklerin herhangi bir kuvvet sistemi için geçerlidir. Özü, kapalı bir yüzeyle çevrili keyfi sayıda yükün, verilen düzlemin her noktasının elektrik potansiyelinin toplam değerine eşit bir toplam yoğunluk akısına sahip olacağı gerçeğine dayanır. Aynı zamanda, öğeler arasındaki etkileşim ilkeleri dikkate alınmaz, bu da büyük ölçüde basitleştirir.hesaplamalar. Böylece bu teorem, sonsuz sayıda elektrik yükü taşıyıcısıyla bile alanı hesaplamayı mümkün kılar.
Doğru, gerçekte bu, akış kuvvetinin ve yoğunluğunun kolayca hesaplanabileceği uygun bir yüzey olduğunda simetrik düzenlemelerinin bazı durumlarında mümkündür. Örneğin, küresel bir şekle sahip iletken bir gövdenin içine yerleştirilen bir test yükü, oradaki alan gücü indeksi sıfıra eşit olduğu için en ufak bir kuvvet etkisi yaşamayacaktır. İletkenlerin çeşitli elektrik alanlarını dışarı itme yeteneği, yalnızca içlerindeki yük taşıyıcılarının varlığından kaynaklanmaktadır. Metallerde bu işlev elektronlar tarafından gerçekleştirilir. Bu tür özellikler, günümüzde teknolojide, elektrik alanlarının hareket etmediği çeşitli uzamsal bölgeler oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu fenomen, temel parçacıkların sistemleri üzerindeki etkisi yüklerinin polarizasyonuna indirgenen dielektrikler için Gauss teoremi tarafından mükemmel bir şekilde açıklanmaktadır.
Bu tür efektler oluşturmak için belirli bir gerilim alanını metal bir koruyucu ağ ile çevrelemek yeterlidir. Hassas yüksek hassasiyetli cihazlar ve insanlar bu şekilde elektrik alanlarına maruz kalmaktan korunur.
