Gausa teorēma ir viens no elektrodinamikas pamatlikumiem, kas strukturāli iekļauts cita izcila zinātnieka Maksvela vienādojumu sistēmā. Tas izsaka attiecības starp gan elektrostatiskā, gan elektrodinamiskā lauka intensitātes plūsmām, kas iet caur slēgtu virsmu. Kārļa Gausa vārds zinātniskajā pasaulē skan ne mazāk skaļi kā, piemēram, Arhimēda, Ņūtona vai Lomonosova vārds. Fizikā, astronomijā un matemātikā nav daudz jomu, kuru attīstībā šis izcilais vācu zinātnieks nav tieši veicinājis.
Gausa teorēmai ir bijusi galvenā loma elektromagnētisma būtības izpētē un izpratnē. Pa lielam tas ir kļuvis par sava veida vispārinājumu un zināmā mērā arī par labi zināmā Kulona likuma interpretāciju. Tas ir tikai gadījums, ne tik reti zinātnē, kad vienas un tās pašas parādības var aprakstīt un formulēt dažādi. Bet Gausa teorēma tika izmantota ne tikaijēgu un praktisku pielietojumu, tas palīdzēja paskatīties uz zināmajiem dabas likumiem no nedaudz citas perspektīvas.
Dažā ziņā viņa veicināja grandiozu izrāvienu zinātnē, liekot pamatu mūsdienu zināšanām elektromagnētisma jomā. Tātad, kas ir Gausa teorēma un kāds ir tās praktiskais pielietojums? Ja ņemam statisku punktveida lādiņu pāri, tad tiem atnestā daļiņa tiks piesaistīta vai atgrūsta ar spēku, kas ir vienāds ar visu sistēmas elementu vērtību algebrisko summu. Šajā gadījumā šādas mijiedarbības rezultātā izveidotā vispārējā agregāta lauka intensitāte būs tā atsevišķo komponentu summa. Šī attiecība ir kļuvusi plaši pazīstama kā superpozīcijas princips, kas ļauj precīzi aprakstīt jebkuru sistēmu, ko rada daudzvektoru lādiņi, neatkarīgi no to kopējā skaita.
Tomēr, kad šādu daļiņu ir daudz, zinātnieki sākumā saskārās ar zināmām grūtībām aprēķinos, kuras nevarēja atrisināt, piemērojot Kulona likumu. Tos palīdzēja pārvarēt Gausa teorēma magnētiskajam laukam, kas tomēr ir spēkā jebkurām lādiņu spēka sistēmām, kuru intensitāte samazinās proporcionāli r −2. Tās būtība ir tāda, ka patvaļīgam skaitam lādiņu, ko ieskauj slēgta virsma, kopējā intensitātes plūsma būs vienāda ar katra konkrētā plaknes punkta elektriskā potenciāla kopējo vērtību. Tajā pašā laikā netiek ņemti vērā elementu mijiedarbības principi, kas ievērojami vienkāršoaprēķinus. Tādējādi šī teorēma ļauj aprēķināt lauku pat ar bezgalīgu skaitu elektrisko lādiņu nesēju.
Tiesa, reāli tas ir iespējams tikai atsevišķos to simetriskā izvietojuma gadījumos, kad ir ērta virsma, caur kuru var viegli aprēķināt plūsmas stiprumu un intensitāti. Piemēram, testa lādiņš, kas ievietots sfēriskas formas vadošā ķermenī, nepiedzīvos ne mazāko spēka efektu, jo lauka intensitātes indekss tur ir vienāds ar nulli. Vadītāju spēja izspiest dažādus elektriskos laukus ir saistīta tikai ar lādiņu nesēju klātbūtni tajos. Metālos šo funkciju veic elektroni. Šādas funkcijas mūsdienās plaši izmanto tehnoloģijās, lai izveidotu dažādus telpiskus reģionus, kuros elektriskie lauki nedarbojas. Šīs parādības lieliski izskaidro Gausa teorēma dielektriķiem, kuru ietekme uz elementārdaļiņu sistēmām ir samazināta līdz to lādiņu polarizācijai.
Lai radītu šādus efektus, pietiek ar to, lai noteiktu spriegojuma zonu ieskauj ar metāla aizsargtīklu. Tādā veidā jutīgas augstas precizitātes ierīces un cilvēki tiek pasargāti no elektrisko lauku iedarbības.
