On considère :
Une surface
fermée dans un espace à trois dimensions (sphère, cube, surface quelconque) ;
Un champ de vecteurs
newtoniens (
ou
),
Le théorème de Gauss : Le flux
d'un champ de vecteurs newtoniens à travers une surface fermée quelconque entourant une masse
ou une charge
vaut :
Si
ou si
, alors
.
Généralisation à plusieurs masses ou charges : on pose
ou
.
La démonstration rigoureuse du théorème nécessite la connaissance des angles solides et des intégrales de surface. Vérifions sur un cas particulier, à savoir
est la surface d'une sphère de rayon
, le théorème de Gauss :