정답: 3번

전극판 사이에 유전체판이 삽입되면, 전극판 간격 $d$ 중 절반($d/2$)은 유전체로 채워지고 나머지 절반($d/2$)은 공기(또는 진공) 상태로 남게 됩니다. 이 구조는 공기 유전체 커패시터와 유전체 커패시터가 직렬로 연결된 것으로 볼 수 있습니다.

직렬로 연결된 유전체 매질에서는 전기 변위장(Electric Displacement Field, $D$)이 일정합니다.
$D = \epsilon E$ 이므로, 공기 부분과 유전체 부분에서 전기 변위장은 다음과 같습니다.
$D_{공기} = \epsilon_0 E_{공기}$
$D_{유전체} = \epsilon_0 \epsilon_s E_{유전체}$

여기서 $\epsilon_0$는 진공의 유전율, $\epsilon_s$는 비유전율입니다.
두 전기 변위장이 같으므로:
$\epsilon_0 E_{공기} = \epsilon_0 \epsilon_s E_{유전체}$

양변에서 $\epsilon_0$를 약분하면 다음 관계를 얻습니다.
$E_{공기} = \epsilon_s E_{유전체}$

이는 공기 부분의 전계 세기가 유전체 부분의 전계 세기보다 비유전율($\epsilon_s$)배 더 크다는 것을 의미합니다. 따라서, 공간의 전계 세기(여기서는 공기 부분의 전계 세기를 기준으로 유전체 부분과 비교)는 약 $\epsilon_s$배로 됩니다.