
As duas leis precedentes podem ser expressas por uma única
fórmula. De acordo com a primeira lei,
é diretamente proporcional a
.
De acordo com a segunda lei,
é inversamente proporcional a d2,
isto é, diretamente proporcional a 1/d2.
Logo,
é diretamente proporcional ao produto
.
Significa que

Essa
é a fórmula de Coulomb.
A constante é chamada constante dielétrica, ou poder
indutor específico, ou permissividade do meio em que estão
as cargas. Ela depende das unidades escolhidas e do meio. Que
o valor numérico de
dependa das unidades escolhidas, isso era de se esperar, pois
o valor numérico de qualquer constante física depende
das unidades. Assim, por exemplo, o valor numérico da aceleração
da gravidade em São Paulo é 978,622 se usarmos o
sistema CGS, e 9,78622 se usarmos o MKS; a massa específica
da água é 1g/cm3,
isto é, no sistema CGS, e 1kg/m3,
isto é, no MKS. Veremos no próximo parágrafo
que a constante dielétrica do vácuo vale 1 no sistema
CGS e 1 / 9.109 no MKS.
O fato de a constante dielétrica variar de meio para meio
tem o seguinte significado físico: se duas cargas iguais
forem colocadas a igual distância sucessivamente em meios
diferentes, a força que atuar nelas terá um valor
diferente para cada meio. Por exemplo, a constante dielétrica
da água é 80 vezes maior que a do ar; concluímos
que duas cargas elétricas, quando situadas no ar à
distância d, exercem entre si uma força 80 vezes
maior que quando estão na água à mesma distância
d.
Algumas vezes se escreve a fórmula de Coulomb sob forma
algébrica. Nesse-caso, Q1
e Q2 são escritos com
seus sinais. Sendo
e d2 sempre positivo, o sinal
do segundo membro da fórmula depende do sinal do produto
Q1 . Q2.
Quando e tem mesmo sinal, o produto Q1
. Q2 é positivo,
e portanto, a força é positiva; esse caso corresponde
a uma repulsão, porque Q1
e Q2 tem o mesmo sinal.
Quando Q1 e Q2
tem sinais opostos, o produto Q1
. Q2 é negativo,
e portanto, a força é negativa; esse caso corresponde
a uma atração, porque Q1
e Q2 tem sinais opostos.
Considerando-se os sinais, a fórmula fica:
