Tenaga elektrik telah menjadi bahagian penting dalam kehidupan manusia sehari-hari. Di mana, hampir semua teknologi yang digunakan oleh manusia menggunakan tenaga ini. Ini tentu tidak dapat dipisahkan dari revolusi yang dilakukan oleh saintis pada akhir 1700-an yang menemui kaedah menggunakan tenaga elektrik yang kuat.
Dalam bahan sebelumnya, telah dijelaskan bahawa cas elektrik terbahagi kepada dua, iaitu cas elektrik positif dan cas elektrik negatif, di mana dua cas elektrik yang berdekatan antara satu sama lain akan mengalami interaksi. Interaksi tersebut boleh berupa menarik antara satu sama lain jika cajnya tidak sama dan menangkis jika cajnya serupa. Kejadian ini disebabkan oleh undang-undang coloumb.
Namun, hukum mengenai kekuatan elektrostatik yang diusulkan oleh Charles de Coulomb ada dalam bentuk lain yang disebut hukum Gauss. Apa yang dimaksudkan dengan undang-undang Gauss?
(Baca juga: Memahami Hukum Coulomb)
Undang-undang Gauss dirumuskan oleh ahli matematik atau ahli fizik Carl Friedricch Gauss (1777-1855). Dalam penemuannya, Gauss merumuskan undang-undang yang menentukan besarnya fluks elektrik (jumlah garis medan elektrik yang menembusi kawasan permukaan tertentu) elektrik yang menembusi permukaan tertutup sebanding dengan jumlah cas elektrik yang mengelilingi permukaan tertutup.
Dia berjaya mencari formula untuk konsep garis medan dalam bentuk persamaan matematik. Di mana, undang-undang Gauss dapat digunakan untuk mengira kekuatan medan elektrik dalam kes simetri tertentu.
Secara matematik, hukum Gauss dapat dirumuskan sebagai berikut:
Φ = ∮AB.dA = EAcosϕ = q / ε0
Untuk merumuskan undang-undang Gauss, kita dapat menggunakan konsep fluks elektrik, tinjauan selanjutnya adalah fluks elektrik untuk permukaan tertutup. Katakan ada cas titik q, kekuatan medan elektrik E yang dihasilkan dari cas titik yang diliputi oleh kawasan tertutup, yang merupakan sfera jejari r dengan cas q di tengah sfera. Ini dapat ditakrifkan sebagai berikut:
Permukaan Gaussian di sekitar pengagihan caj (sama ada caj titik, caj di atas talian, cas di permukaan, atau cas di isi padu) adalah permukaan tertutup. Sementara itu, intensiti medan elektrik di semua titik di permukaan adalah sama dan fluks elektrik melewati permukaan di sepanjang garis normal permukaan.
