Мақола дар бораи қонуни Гаусс
Дар мавриди қонуни Кулон , қувва байни зарядҳои электрикӣ омӯхта шудааст. Дар баррасии майдони электрикӣ, шакли дигари қонуни Кулон баррасӣ шудааст, ки бо муодилаи F = q E ифода ёфтааст.
ки дар он F қувваи электрикӣ, q заряди электрикӣ ва E майдони электрикӣ аст. Метавон гуфт, ки қонуни Кулон қонуни физика аст, ки муносибати байни заряди электрикӣ (q) ва майдони электрикӣ (E)-ро шарҳ медиҳад.
Қонуни Гаусс як қонуни дигари физика аст, ки робитаи байни зарядҳои электрикӣ ва майдонҳои электрикиро шарҳ медиҳад. Қонуни Гаусс аз ҷониби Карл Фридрих Гаусс (1777-1855), физик ва риёзидони назариявии олмонӣ, таҳия шудааст.
Майдони электрикии аз ҷониби як ё якчанд зарядҳои электрикӣ ба вуҷуд омадаро бо истифода аз қонуни Кулон ба осонӣ ҳисоб кардан мумкин аст, аммо агар майдони электрикие, ки аз тақсимоти зарядҳои электрикӣ ба вуҷуд омадааст, муайян карда шавад, ҳисобкунӣ мураккабтар мешавад. Қонуни Гаусс роҳи табиии муайян кардани майдони электрикии аз тақсимоти зарядҳои электрикӣ ба вуҷуд омадаро фароҳам меорад. Ғайр аз ин, агар майдони электрикӣ маълум бошад, қонуни Гауссро барои муайян кардани тақсимоти зарядҳои электрикӣ, ки майдони электрикиро ба вуҷуд меоранд, истифода бурдан мумкин аст. Дар зер мафҳум ва муодилаи қонуни Гаусс баррасӣ мешавад.
Заряди электрикии мусбатро дар маркази кура, чунон ки дар расми паҳлӯ нишон дода шудааст, дида бароед. Агар радиуси кура R бошад, пас қувваи майдони электрикии аз заряд дар кура ба вуҷуд омада E = k Q/R аст.2 ва масоҳати сатҳи кура A = 4 π r аст2.
Барои тасаввур кардани майдони электрикӣ, хатҳои майдони электрикӣ кашида шудаанд, аммо дар расм танҳо чор хатти майдони электрикӣ нишон дода шудаанд. Заряди электрикӣ мусбат аст ва аз ин рӯ, хатҳои майдони электрикӣ аз маркази курае, ки заряди электрикӣ дар он ҷойгир аст, кашида шудаанд.
ва ҳар як хати майдони электрикӣ ба сатҳи курае, ки аз он мегузарад, амудӣ аст. Ҳар қадар аз заряди электрикӣ дуртар бошад, майдони электрикӣ хурдтар мешавад, аз ин рӯ масофаи байни хатҳои майдони электрикӣ низ дуртар аст.
Ҷараёнҳои электрикӣ, ки аз сатҳи кура мегузаранд, бо истифода аз формулаи зерин ҳисоб карда мешаванд:
F = ҷараёни барқ, Q = заряди барқӣ, k = 9 x 109 N · m2 / C · 2 , ε · o (дивиденсии вакуум) = 8.85 x 10 -12 C · m2 /N · 2 , π = 3.14.
Бар асоси ин муодила, хулоса бароварда мешавад, ки ҷараёни электрикӣ (F), ки аз сатҳи курашакл мегузарад, ба миқдори заряди электрикӣ (Q) дар он мутаносиб аст ва аз радиуси кура (R) вобаста нест.
Расми дар паҳлӯ буда чор сатҳи пӯшидаро нишон медиҳад, ки дар онҳо заряди электрикии Q мавҷуд аст. Сатҳи аввал даврашакл аст, дар ҳоле ки сатҳи дигар шакли номунтазам дорад. Заряди электрикӣ мусбат аст, то хатҳои майдони электрикӣ, ки бо чор тир ифода ёфтаанд, аз заряд берун кашида шаванд. Чор хатти майдони электрикӣ аз сатҳи даврашакл мегузаранд ва сатҳҳои дигаре, ки шаклҳои номунтазам доранд, низ аз ин чор хат мегузаранд.
Дар баррасии ҷараёни электрикӣ гуфта мешавад, ки ҷараёни электрикӣ хатҳои майдони электрикӣ мебошанд, ки ба сатҳи муайян ворид мешаванд.
Хатҳои майдони электрикӣ, ки аз чор сатҳ мегузаранд, якхелаанд, бинобар ин ҷараёни электрикӣ дар ҳар чор сатҳ бузургии якхела дорад. Ҷараёни электрикӣ, ки аз сатҳи курашакл мегузарад, Φ = Q/ε аст.o то ки ҷараёни электрикӣ, ки ба дигар сатҳҳо бо шаклҳои номунтазам ворид мешавад, низ ҳамон бузургӣ дорад, яъне Φ = Q/εo.
Бар асоси ин тавзеҳ, метавон хулоса кард, ки ҷараёни электрикӣ, ки ба сатҳи пӯшидае, ки дар он заряди электрикӣ мавҷуд аст, ворид мешавад, аз шакли сатҳ вобаста нест ва бузургии он Φ = 4 π k Q = Q/ε o аст.
Дар расми паҳлӯ ду заряди электрикӣ нишон дода шудаанд, ки дар дохили сатҳи пӯшида ҷойгиранд. Q1 ва Q2 мусбатанд, то ки агар онҳо бошанд 
кашида шудааст, ҳар як заряд хати майдони электрикӣ дорад, ки аз даруни сатҳ берун меравад. Ҷараёни умумии электрикӣ шумораи умумии хатҳои майдони электрикӣ мебошад, ки аз сатҳи пӯшида берун мераванд. Зеро хатҳои майдони электрикии заряди Q1 ба ҷараёни электрикӣ Φ = Q баробар аст1/εo ва хатҳои майдони электрикии заряди Q2
бо ҷараёни электрикӣ Φ = Q 2 /ε o қобили муқоиса мебошанд , шумораи умумии хатҳои майдони электрикӣ ба Q 1 /ε o + Q 2 /ε o = 1 / ε o (Q 1 + Q 2 ) баробар аст.
Бар асоси ин тавзеҳот, метавон хулоса кард, ки ҷараёни умумии барқ 1/ε2 маротиба аз заряди умумии барқ дар сатҳи пӯшида аст . Ин изҳорот қонуни Гаусс аст. Аз ҷиҳати математикӣ:
Φ холис = 1/ε o (Q холис) ———- Муодилаи қонуни Гаусс
Q холис миқдори умумии заряди электрикӣ аст, ки дар дохили сатҳи пӯшида мавҷуд аст. Агар дар беруни сатҳи пӯшида заряди электрикӣ мавҷуд бошад, заряд ба ҳисоб гирифта намешавад, зеро ҷараёни электрикии он ба сифр баробар аст. Ҷараёни электрикӣ сифр аст, зеро хатҳои майдони электрикӣ, ки аз заряд меоянд, ба сатҳи пӯшида ворид мешаванд ва сипас дубора берун мешаванд.
Сатҳи пӯшидаи қонуни Гаусс сатҳи тахайюлӣ аст, ки барои ҳисоб кардани ҷараёни электрикӣ, ки аз заряди электрикӣ ба вуҷуд меояд, пешниҳод карда мешавад.
Қонуни Гаусс метавонад барои муайян кардани майдони электрикӣ истифода шавад, агар тақсимоти заряди электрикӣ маълум бошад, ё инчунин метавонад барои муайян кардани тақсимоти зарядҳои электрикӣ истифода шавад, агар майдони электрикӣ маълум бошад. Истифодаи қонуни Гаусс барои ҳалли масъалаҳои гуногун дар мақола дар бораи татбиқи қонуни Гаусс шарҳ дода шудааст.
