¿Por qué cambia el valor del capacitor cuando el capacitor está sesgado por CC?

Murata tiene una explicación bastante interesante en su sección de preguntas frecuentes sobre lo que está pasando. Citaré las partes más relevantes aquí para futuras referencias.

La característica de cambio en la capacitancia de acuerdo con el voltaje aplicado se denomina "característica de polarización de CC (corriente continua)".

El mecanismo de la característica de polarización de CC.

En el tipo de condensador de constante dieléctrica alta de condensadores cerámicos monolíticos, en la actualidad se utiliza principalmente BaTiO3 (titanato de bario) como componente principal de dieléctrico alto.
Como se muestra a continuación, BaTiO3 tiene una estructura cristalina en forma de perovskita y por encima de la temperatura de Curie se convierte en una forma cúbica con iones Ba2+ en los vértices, iones O2- en el centro de la cara e iones Ti4+ en una posición centrada en el cuerpo.

A la temperatura de Curie (aprox. 125°C) o más, tiene una estructura cristalina cúbica, y por debajo de la temperatura de Curie y dentro de un rango de temperatura ambiente, un eje (eje C) se estira y los otros ejes se encogen y se convierten en un cristal tetragonal. estructura.

En este caso, la polarización se produce como resultado del desplazamiento unitario del cristal iónico de Ti4+ alargado axialmente. Esta polarización ocurre sin aplicar un campo eléctrico externo o presión, y se conoce como "polarización espontánea". Como se explicó anteriormente, una característica que tiene una polarización espontánea y una propiedad de cambiar la orientación de la polarización espontánea por un campo eléctrico externo a la inversa se denomina "ferroelectricidad".

La inversión de la polarización espontánea por unidad de volumen es equivalente a la permitividad relativa. La permitividad relativa se observa como una capacitancia.
Sin un voltaje de CC, la polarización espontánea puede ocurrir libremente. Sin embargo, cuando se aplica externamente un voltaje de CC, la polarización espontánea se vincula a la dirección del campo eléctrico en el dieléctrico y se inhibe la inversión independiente de la polarización espontánea. Como resultado, la capacitancia se vuelve más baja que antes de aplicar la polarización.