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前提条件
図のように直列に接続された二つの平行平板コンデンサに 120 V の電圧が加わっている。コンデンサ C1C_1C1 の金属板間は真空であり、コンデンサ C2C_2C2 の金属板間には比誘電率 εr\varepsilon_{r}εr の誘電体が挿入されている。コンデンサ C1C_1C1、C2C_2C2 の金属板間の距離は等しく、C1C_1C1 の金属板の面積は C2C_2C2 の 2 倍である。このとき、コンデンサ C1C_1C1 の両端の電圧が 80 V であった。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、コンデンサの端効果は無視できるものとする。
C1C_1C1 の静電容量が 30 μF30\ \mu F30 μF のとき、C1C_1C1 と C2C_2C2 の合成容量の値 [μF\mu FμF] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。