電荷與電場
高斯定律（Gauss's law）
/ GOWSS /
高斯定律是一條捷徑，把穿出任何封閉面的電場，與困在裡面的電荷連結起來。想像在一些電荷周圍畫一個假想的袋子：這條定律說，穿出袋子的總電通量只取決於封在裡面的電荷，而完全不管那些電荷如何排列，也不管袋子外面有什麼電荷。
精確地說，穿過任何封閉面的淨電通量等於所包圍的電荷除以常數 epsilon_0：Phi_E = Q_enclosed / epsilon_0，其中 epsilon_0 = 8.85 x 10^-12 C^2/(N m^2) 是自由空間的電容率（真空介電常數）。它與庫侖定律完全等價，但在情形具有對稱性時強大得多。只要選一個配合對稱性的巧妙假想面（高斯面），你就能把 E 提到總和之外，幾乎不必計算就解出場。
高斯定律是馬克士威四條方程式之一，是整個電磁學的基礎。它立刻解釋了好幾件事：均勻帶電球外的場看起來恰如把電荷全集中在球心的點電荷；中空導體內部的場為零；導體上多餘的電荷完全分布在表面。凡是問題具有球對稱、柱對稱或平面對稱的地方，高斯定律都是求解的最快途徑。
在點電荷 Q 周圍套一個半徑為 r 的球形高斯面。由對稱性，E 在面上處處相同且指向外，所以 E 乘以面積 4 pi r^2 等於 Q / epsilon_0，得 E = Q /（4 pi epsilon_0 r^2），正是庫侖定律。
對於對稱的電荷，高斯定律幾乎不費力就給出場。
高斯定律永遠成立，但只有在對稱性使場在你所選的面上保持定值時，你才能用它解出 E。缺少那份對稱性時，定律依然成立，卻不再輕鬆地把場交給你。
又称
另见