গাউসের উপপাদ্য ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের একটি মৌলিক নিয়ম, যা কাঠামোগতভাবে অন্য একজন মহান বিজ্ঞানী - ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের সিস্টেমে অন্তর্ভুক্ত। এটি একটি বন্ধ পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে যাওয়া ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক এবং ইলেক্ট্রোডাইনামিক উভয় ক্ষেত্রের তীব্রতার প্রবাহের মধ্যে সম্পর্ক প্রকাশ করে। কার্ল গাউসের নামটি বৈজ্ঞানিক জগতে যেমন আর্কিমিডিস, নিউটন বা লোমোনোসভের চেয়ে কম জোরে শোনা যায় না। পদার্থবিদ্যা, জ্যোতির্বিদ্যা এবং গণিতে, এমন অনেক ক্ষেত্র নেই যেগুলির বিকাশে এই উজ্জ্বল জার্মান বিজ্ঞানী সরাসরি অবদান রাখেননি।
গউসের উপপাদ্য তড়িৎচুম্বকত্বের প্রকৃতি অধ্যয়ন এবং বোঝার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। সর্বোপরি, এটি এক ধরণের সাধারণীকরণ এবং কিছু পরিমাণে সুপরিচিত কুলম্বের আইনের ব্যাখ্যায় পরিণত হয়েছে। এটি কেবল ঘটনা, বিজ্ঞানে এত বিরল নয়, যখন একই ঘটনাটি বিভিন্ন উপায়ে বর্ণনা এবং প্রণয়ন করা যেতে পারে। কিন্তু গাউস উপপাদ্য শুধু অর্জিত নয় প্রয়োগ করা হয়েছেঅর্থ এবং ব্যবহারিক প্রয়োগ, এটি প্রকৃতির পরিচিত নিয়মগুলিকে একটু ভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে দেখতে সাহায্য করেছে৷
কিছু উপায়ে, তিনি বৈদ্যুতিক চুম্বকত্বের ক্ষেত্রে আধুনিক জ্ঞানের ভিত্তি স্থাপন করে বিজ্ঞানের একটি দুর্দান্ত অগ্রগতিতে অবদান রেখেছিলেন। তাহলে গাউস উপপাদ্য কি এবং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ কি? আমরা যদি একজোড়া স্ট্যাটিক পয়েন্ট চার্জ নিই, তাহলে তাদের কাছে আনা কণাটি এমন একটি বল দিয়ে আকৃষ্ট বা বিকর্ষণ করা হবে যা সিস্টেমের সমস্ত উপাদানের মানের বীজগণিতিক যোগফলের সমান। এই ক্ষেত্রে, এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া ফলে গঠিত সাধারণ সমষ্টি ক্ষেত্রের তীব্রতা তার পৃথক উপাদানের যোগফল হবে। এই সম্পর্কটি সুপারপজিশনের নীতি হিসাবে ব্যাপকভাবে পরিচিত হয়ে উঠেছে, যা একজনকে তাদের মোট সংখ্যা নির্বিশেষে মাল্টি-ভেক্টর চার্জ দ্বারা তৈরি যে কোনও সিস্টেমকে সঠিকভাবে বর্ণনা করতে দেয়।
তবে, যখন এই ধরনের প্রচুর কণা থাকে, বিজ্ঞানীরা প্রথমে গণনায় কিছু অসুবিধার সম্মুখীন হন, যা কুলম্বের আইন প্রয়োগ করে সমাধান করা যায়নি। চৌম্বক ক্ষেত্রের জন্য গাউস উপপাদ্যটি তাদের কাটিয়ে উঠতে সাহায্য করেছিল, যা যাইহোক, r −2 এর সমানুপাতিক তীব্রতা হ্রাসকারী চার্জের যে কোনও বল সিস্টেমের জন্য বৈধ। এর সারমর্ম এই সত্যে ফুটে ওঠে যে একটি বদ্ধ পৃষ্ঠ দ্বারা বেষ্টিত একটি নির্বিচারে সংখ্যক চার্জের প্রদত্ত সমতলের প্রতিটি বিন্দুর বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার মোট মানের সমান মোট তীব্রতা প্রবাহ থাকবে। একই সময়ে, উপাদানগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া নীতিগুলি বিবেচনায় নেওয়া হয় না, যা ব্যাপকভাবে সরল করেগণনা এইভাবে, এই উপপাদ্যটি অসীম সংখ্যক বৈদ্যুতিক চার্জ বাহকের সাথেও ক্ষেত্রটি গণনা করা সম্ভব করে।
সত্য, বাস্তবে এটি তাদের প্রতিসম বিন্যাসের কিছু ক্ষেত্রেই সম্ভব, যখন একটি সুবিধাজনক পৃষ্ঠ থাকে যার মাধ্যমে প্রবাহের শক্তি এবং তীব্রতা সহজেই গণনা করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি গোলাকার আকৃতির একটি পরিবাহী বডির ভিতরে স্থাপন করা একটি পরীক্ষা চার্জ সামান্যতম বল প্রভাব অনুভব করবে না, যেহেতু ক্ষেত্রের শক্তি সূচকটি শূন্যের সমান। কন্ডাক্টরদের বিভিন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলিকে বাইরে ঠেলে দেওয়ার ক্ষমতা শুধুমাত্র তাদের মধ্যে চার্জ ক্যারিয়ারের উপস্থিতির কারণে। ধাতুগুলিতে, এই ফাংশনটি ইলেকট্রন দ্বারা সঞ্চালিত হয়। এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলি আজ প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন স্থানিক অঞ্চল তৈরি করতে যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি কাজ করে না। এই ঘটনাগুলি ডাইলেট্রিক্সের জন্য গাউস উপপাদ্য দ্বারা নিখুঁতভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে, যার প্রভাব প্রাথমিক কণাগুলির সিস্টেমের উপর তাদের চার্জের মেরুকরণে হ্রাস পেয়েছে৷
এই ধরনের প্রভাব তৈরি করতে, একটি ধাতব শিল্ডিং জাল দিয়ে উত্তেজনার একটি নির্দিষ্ট এলাকা ঘিরে রাখাই যথেষ্ট। এইভাবে সংবেদনশীল উচ্চ-নির্ভুল ডিভাইস এবং মানুষ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের এক্সপোজার থেকে সুরক্ষিত হয়।
