Imaginați-vă un câmp electric E care trece printr-o suprafață. Considerați o zonă infinitezimală (dA) de pe această suprafață, de-a lungul căreia E rămâne constantă. De asemenea, să presupunem că unghiul dintre E și dA este i. Fluxul electric este definit ca EdAcos(i). E și dA sunt vectori. Fluxul este produsul punctat al lui E și dA. Utilizând notația vectorială completă, fluxul electric d Φ E {\displaystyle d\Phi _{E}\,} printr-o suprafață mică d A {\displaystyle d\mathbf {A} }
este dat de
d Φ E = E ⋅ d A {\displaystyle d\Phi _{E}=\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} }
Fluxul electric pe o suprafață S este, prin urmare, dat de integrala de suprafață:
Φ E = ∫ S E ⋅ d A {\displaystyle \Phi _{E}=\int _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} }
unde E este câmpul electric, iar dA este o suprafață diferențială pe suprafața S {\displaystyle S} cu o normala la suprafață orientată spre exterior care îi definește direcția.
Pentru o suprafață gaussiană închisă, fluxul electric este dat de:
Φ E = ∮ S E ⋅ d A = Q S ϵ 0 {\displaystyle \Phi _{E}=\oint _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} ={\frac {Q_{S}}{\epsilon _{0}}}}
unde QS este sarcina netă cuprinsă de suprafață (incluzând atât sarcina liberă, cât și cea legată), iar ε0 este constanta electrică. Această relație este cunoscută ca legea lui Gauss pentru câmpul electric în forma sa integrală și este una dintre cele patru ecuații ale lui Maxwell.
Fluxul electric nu este afectat de sarcinile care nu se află în interiorul suprafeței închise. Dar câmpul electric net, E, din ecuația Legii lui Gauss, poate fi afectat de sarcinile care se află în afara suprafeței închise. Legea lui Gauss este adevărată în toate situațiile, dar oamenii o pot folosi pentru a calcula doar atunci când există grade mari de simetrie în câmpul electric. Exemplele includ simetria sferică și cilindrică. În caz contrar, calculele sunt prea greu de făcut manual și trebuie să fie efectuate cu ajutorul unui computer.
Fluxul electric are ca unități SI volt-metri (V m) sau, în mod echivalent, newtoni-metri pătrați pe coulomb (N m2 C-1). Astfel, unitățile de bază SI ale fluxului electric sunt kg-m3-s-3-A-1.