안녕하세요. 답변드립니다.

질문 주신 부분은 같은 d 기호를 쓰지만 물리적 의미가 달라서 생긴 혼동입니다.

힘 F = (1/2) * C * V² / d에서의 d는 극판(금속판) 사이의 전체 거리를 의미합니다.

문제에서 극판 간 거리는 유전체를 삽입해도 변하지 않으므로, 이 d는 항상 일정합니다.

반면 정전용량 C = εS / d에서의 d는 전기장이 걸리는 유효 두께를 의미합니다.

공기층과 유전체층이 함께 존재할 경우, 각 층의 두께가 분리되어 정전용량 계산에 반영됩니다.

따라서

힘 식의 d : 극판 간 기하학적 거리 → 일정

정전용량 식의 d : 매질별 유효 두께 → 분할됨