Gausso teorema yra vienas iš pagrindinių elektrodinamikos dėsnių, struktūriškai įtrauktas į kito puikaus mokslininko – Maksvelo – lygčių sistemą. Jis išreiškia ryšį tarp elektrostatinių ir elektrodinaminių laukų srautų, praeinančių per uždarą paviršių, intensyvumo. Karlo Gauso vardas mokslo pasaulyje skamba ne mažiau garsiai nei, pavyzdžiui, Archimedas, Niutonas ar Lomonosovas. Fizikoje, astronomijoje ir matematikoje nėra daug sričių, kurioms šis puikus vokiečių mokslininkas tiesiogiai neprisidėjo.
Gausso teorema suvaidino pagrindinį vaidmenį tiriant ir suprantant elektromagnetizmo prigimtį. Iš esmės tai tapo savotišku apibendrinimu ir tam tikru mastu gerai žinomo Kulono dėsnio aiškinimu. Taip yra, ne taip jau retai moksle, kai tuos pačius reiškinius galima apibūdinti ir suformuluoti įvairiai. Tačiau Gauso teorema ne tik buvo įgyta taikantprasmę ir praktinį pritaikymą, tai padėjo pažvelgti į žinomus gamtos dėsnius iš kiek kitokios perspektyvos.
Kai kuriais atžvilgiais ji prisidėjo prie didžiulio mokslo proveržio, padėjusi šiuolaikinių žinių elektromagnetizmo srityje pagrindą. Taigi, kas yra Gauso teorema ir koks jos praktinis pritaikymas? Jei imsime porą statinių taškinių krūvių, tada į juos atnešta dalelė bus pritraukta arba atstumta jėga, lygia visų sistemos elementų verčių algebrinei sumai. Tokiu atveju dėl tokios sąveikos susidarančio bendrojo agregato lauko intensyvumas bus atskirų jo komponentų suma. Šis ryšys tapo plačiai žinomas kaip superpozicijos principas, leidžiantis tiksliai apibūdinti bet kokią sistemą, sukurtą kelių vektorių krūvių, nepaisant bendro jų skaičiaus.
Tačiau kai tokių dalelių daug, mokslininkai iš pradžių susidūrė su tam tikrais skaičiavimo sunkumais, kurių nepavyko išspręsti taikant Kulono dėsnį. Gauso teorema magnetiniam laukui padėjo juos įveikti, tačiau ji galioja bet kokioms krūvių jėgų sistemoms, kurių intensyvumas mažėja proporcingai r −2. Jo esmė susiveda į tai, kad savavališkas skaičius krūvių, apsuptų uždaru paviršiumi, turės bendrą intensyvumo srautą, lygų bendrai kiekvieno duotosios plokštumos taško elektrinio potencialo vertei. Tuo pačiu metu neatsižvelgiama į elementų sąveikos principus, o tai labai supaprastinaskaičiavimai. Taigi ši teorema leidžia apskaičiuoti lauką net esant begaliniam skaičiui elektros krūvininkų.
Tiesa, realiai tai įmanoma tik kai kuriais simetriško jų išdėstymo atvejais, kai yra patogus paviršius, per kurį galima nesunkiai apskaičiuoti srauto stiprumą ir intensyvumą. Pavyzdžiui, bandomasis krūvis, įdėtas į sferinės formos laidų kūną, nepatirs nė menkiausio jėgos poveikio, nes lauko stiprumo indeksas ten lygus nuliui. Laidininkų gebėjimas išstumti įvairius elektrinius laukus atsiranda tik dėl to, kad juose yra krūvininkų. Metaluose šią funkciją atlieka elektronai. Tokios savybės šiandien plačiai naudojamos technologijoje, kuriant įvairius erdvinius regionus, kuriuose elektriniai laukai neveikia. Šiuos reiškinius puikiai paaiškina Gauso teorema dielektrikams, kurių įtaka elementariųjų dalelių sistemoms sumažinama iki jų krūvių poliarizacijos.
Norint sukurti tokius efektus, pakanka tam tikrą įtempimo sritį apjuosti metaliniu ekranuojančiu tinkleliu. Taip jautrūs didelio tikslumo prietaisai ir žmonės yra apsaugoti nuo elektrinių laukų poveikio.
