Статия за закона на Гаус
Що се отнася до закона на Кулон , е изследвана силата между електрическите заряди. В преглед на електрическото поле е обсъдена друга форма на закона на Кулон, която се изразява с уравнението F = q E,
където F е електричната сила, q е електрическият заряд, а E е електрическото поле. Може да се каже, че законът на Кулон е физичен закон, който обяснява връзката между електрическия заряд (q) и електрическото поле (E).
Законът на Гаус е друг физичен закон, който обяснява връзката между електрическите заряди и електрическите полета. Законът на Гаус е формулиран от Карл Фридрих Гаус (1777-1855), немски физик-теоретик и математик.
Електрическото поле, генерирано от един или няколко електрически заряда, може лесно да се изчисли с помощта на закона на Кулон, но изчислението става по-сложно, ако се определя електрическото поле, създадено от разпределение на електрическия заряд. Законът на Гаус предоставя по-естествен начин за определяне на електрическото поле, създадено от разпределение на електрическия заряд. Освен това, ако е известно електрическото поле, законът на Гаус може да се използва за определяне на разпределението на електрическите заряди, които създават електрическото поле. По-долу е разгледана концепцията и уравнението на закона на Гаус.
Разгледайте положителен електрически заряд в центъра на топката, както е показано на фигурата отстрани. Ако радиусът на сферата е R, тогава силата на електрическото поле, генерирана от заряда през сферата, е E = k Q/R2 и повърхността на сферата е A = 4πr2.
За да се визуализира електрическото поле, са начертани линиите на електрическото поле, но на фигурата са представени само четири линии на електрическото поле. Електрическият заряд е положителен и следователно линиите на електрическото поле са начертани от центъра на топката, където се намира електрическият заряд,
и всяка линия на електрическото поле е перпендикулярна на повърхността на топката, която преминава през нея. Колкото по-далеч от електрическия заряд, толкова по-малко става електрическото поле, така че разстоянието между линиите на електрическото поле също е по-голямо.
Електрическите потоци, които проникват през повърхността на сферата, се изчисляват по следната формула:
F = електрически поток, Q = електрически заряд, k = 9 x 10⁻⁹ N m² / C² , εo ( вакуумна диелектрична проницаемост) = 8.85 x 10⁻¹² C² /N m² , π = 3.14.
Въз основа на това уравнение се заключава, че електрическият поток (F), преминаващ през сферична повърхност, е пропорционален на количеството електрически заряд (Q) в нея и не зависи от радиуса на сферата (R).
Фигурата отстрани показва четири затворени повърхности, в които има електрически заряд Q. Първата повърхност е кръгла, докато другата повърхност има неправилна форма. Електрическият заряд е положителен, така че линиите на електрическото поле, представени от четирите стрелки, са изтеглени от заряда. Четирите линии на електрическото поле преминават през кръгла повърхност, а други повърхности с неправилна форма също преминават през тези четири линии.
В прегледа на електрическия поток се посочва, че електрическият поток е линията на електрическо поле, която прониква през определена повърхност.
Линиите на електрическото поле, които проникват през четирите повърхности, са еднакви, така че електрическият поток върху всичките четири повърхности е с еднаква величина. Електрическият поток, който прониква през сферичната повърхност, е Φ = Q/εo така че електрическият поток, който прониква през други повърхности с неправилни форми, също има същата величина, а именно Φ = Q/εo.
Въз основа на това обяснение може да се заключи, че електрическият поток, който прониква през затворена повърхност, в която има електрически заряд, не зависи от формата на повърхността и величината му е Φ = 4πk Q = Q/ εo.
Фигурата отстрани показва два електрически заряда, които са вътре в затворена повърхност. Q1 и Q2 са положителни, така че ако са 
Начертано, всеки заряд има линия на електрическото поле, която прониква от вътрешността на повърхността. Общият електрически поток е общият брой линии на електрическото поле, които проникват от затворената повърхност. Тъй като линиите на електрическото поле на заряд Q1 са еквивалентни на електрическия поток Φ = Q1/εo и линиите на електрическото поле на заряда Q2
са сравними с електрическия поток Φ = Q² / εo , общият брой на линиите на електрическото поле е равен на Q¹ / εo + Q² / εo = 1/εo ( Q¹ + Q² ).
Въз основа на това обяснение може да се заключи, че общият електрически поток е 1/ε0 пъти общия електрически заряд в затворената повърхност. Това твърдение е законът на Гаус. Математически:
Φ net = 1/ε o (Q net) ———- Уравнение на закона на Гаус
Qnet е общото количество електрически заряд, което се намира вътре в затворена повърхност. Ако има електрически заряд извън затворената повърхност, зарядът не се взема предвид при изчисляването, защото електрическият поток, който той произвежда, е нулев. Електрическият поток е нулев, защото линиите на електрическото поле, идващи от заряда, проникват през затворената повърхност и след това излизат отново.
Затворената повърхност на закона на Гаус е въображаемата повърхност, използвана за изчисляване на електрическия поток, причинен от електрически заряд.
Законът на Гаус може да се използва за определяне на електрическо поле, ако е известно разпределението на електрически заряд, или може да се използва за определяне на разпределението на електрическите заряди, ако е известно електрическо поле. Използването на закона на Гаус за решаване на различни въпроси е обяснено в статията за приложението на закона на Гаус.
