У материјалу о Кулоновом закону проучавана је сила између електричних наелектрисања. У прегледу електричних поља, разматран је други облик Кулоновог закона, изражен кроз једначину F = q E, где је F електрична сила, q је електрично наелектрисање, а E је електрично поље. Може се рећи да је Кулонов закон закон физике који објашњава везу између електричног наелектрисања (q) и електричног поља (E).
Гаусов закон је још један закон физике који објашњава везу између електричног наелектрисања и електричног поља. Гаусов закон је формулисао Карл Фридрих Гаус (1777–1855), немачки теоријски физичар и математичар. Електрично поље које генерише једно или више електричних наелектрисања може се лако израчунати помоћу Кулоновог закона, али прорачун постаје компликованији ако се одређује електрично поље произведено расподелом електричних наелектрисања. Гаусов закон пружа лакши начин за одређивање електричног поља произведеног расподелом електричних наелектрисања. Штавише, ако је електрично поље познато, Гаусов закон се може користити за одређивање расподеле електричних наелектрисања која производи електрично поље. У наставку се разматра концепт и формула за Гаусов закон.
Размотримо позитивно електрично наелектрисање у центру лопте као што је приказано на слици са стране. Ако је полупречник лопте R, онда је јачина електричног поља коју производи наелектрисање на површини лопте E = k Q / R2 а површина сфере је A = 4π R2Да би се визуализовало електрично поље, нацртане су линије електричног поља, али слика приказује само четири. Пошто је електрично наелектрисање позитивно, линије електричног поља су нацртане тако што излазе из центра сфере где се налази електрично наелектрисање, а свака линија електричног поља је нормална на површину сфере кроз коју пролази. Што је даље од електричног наелектрисања, то је електрично поље мање, па се растојање између линија електричног поља такође повећава.
Електрични флукс који продире кроз површину сфере израчунава се помоћу следеће формуле:
Опис: Φ = електрични флукс, Q = електрично наелектрисање, k = 9 x 10 9 N m 2 /C 2 , ε o (пермитивност слободног простора) = 8,85 x 10 -12 C 2 /N m 2 , π = 3,14. На основу ове једначине закључује се да је електрични флукс ( Φ ) који пролази кроз сферну површину пропорционалан количини електричног наелектрисања (Q) у њој и не зависи од полупречника сфере (R).
Слика десно приказује четири затворене површине које садрже електрично наелектрисање Q. Прва површина је сферна, док остале површине имају неправилан облик. Електрично наелектрисање је позитивно, тако да су линије електричног поља представљене са четири стрелице нацртане и излазе из наелектрисања. Четири линије електричног поља пролазе кроз сферну површину и другу површину која има неправилан облик. У прегледу који се односи на електрични флукс наводи се да Електрични флукс су линије електричног поља које продиру кроз одређену површину.Линије електричног поља које прожимају све четири површине су исте, тако да електрични флукс на све четири површине има исту вредност. Електрични флукс који прожима сферну површину једнак је Φ = Q/εo , тако да електрични флукс који продире кроз друге површине неправилног облика такође има исту вредност, наиме Φ = Q/εoНа основу овог објашњења, може се закључити да електрични флукс који продире кроз затворену површину која садржи електрично наелектрисање не зависи од облика површине и његова величина је Φ = 4πk Q = Q/εo.
Слика десно приказује два електрична наелектрисања унутар затворене површине. Наелектрисање Q1 и Q2 позитивно тако да ако је приказано, свако наелектрисање има линију електричног поља која продире из унутрашњости површине. Укупан електрични флукс је укупан број линија електричног поља које продиру из затворене површине. Пошто су линије електричног поља наелектрисања Q1 еквивалентно електричном флуксу од Φ = Q1/εo и линије електричног поља наелектрисања Q2 еквивалентно електричном флуксу од Φ = Q2/εo онда је укупан број линија електричног поља једнак Q1/εo + К2/εo = 1/εo (Q1 + К2).
На основу овог објашњења, може се закључити да је укупан електрични флукс 1/ε⁻⁹ пута већи од укупног електричног наелектрисања у затвореној површини. Ова тврдња је Гаусов закон. Математички:
Φ тотал = 1/ε о (К тотал ) ———- једначина Гауссовог закона
Q тотал је укупна количина електричног наелектрисања унутар затворене површине. Ако постоји електрично наелектрисање изван затворене површине, онда се наелектрисање не узима у обзир јер је електрични флукс који оно производи једнак нули. Електрични флукс је једнак нули јер линије електричног поља које потичу од наелектрисања продиру у затворену површину, а затим поново излазе тако да је резултујући флукс једнак нули. Затворена површина у Гаусовом закону је имагинарна површина представљена за израчунавање електричног флукса генерисаног електричним наелектрисањима. Другим речима, електрична наелектрисања не морају бити унутар стварне затворене површине. Гаусов закон се може користити за одређивање електричног поља ако је позната расподела електричних наелектрисања или се такође може користити за одређивање расподеле електричних наелектрисања ако је познато електрично поље. Употреба Гаусовог закона за решавање различитих проблема објашњена је у чланку под називом „ Одређивање електричног поља помоћу Гаусовог закона“.
