Tại sao gas ở bếp khi gặp phải tia lửa điện lại bốc cháy?

Nhiều người có thể không biết trước kia người ta đốt bếp gas như thế nào. Khi đó, phải quẹt diêm, mở bếp gas rồi châm lửa vào nơi khí gas thoát ra. Hiện nay, nhiều gia đình dùng bếp gas đánh lửa điện, chỉ cần vặn nút là gas tự bốc cháy. Vì sao bếp đánh lửa điện có thể làm gas cháy được?

Nguyên nhân nằm ở ứng dụng của hiệu ứng áp điện. Hiệu ứng áp điện là hiện tượng một số tinh thể, như thạch anh hoặc vật liệu gốm áp điện, khi bị nén hoặc kéo giãn sẽ xuất hiện điện tích trái dấu trên hai bề mặt đối xứng. Với tinh thể thạch anh, ngay cả khi không nối điện cực bên ngoài, nó vẫn có sự phân cực bên trong, nên trên hai bề mặt đối xứng vẫn tồn tại điện tích trái dấu. Tuy nhiên, trong không khí luôn có những ion rất nhỏ mang điện tích trái dấu, chúng bị hút đến bề mặt rồi trung hòa, khiến vật liệu trở lại trạng thái gần như trung tính. Khi tinh thể bị biến dạng cơ học, cường độ phân cực thay đổi, điện tích phân cực cũng thay đổi theo, làm xuất hiện điện tích mới.

Bộ đánh lửa của bếp gas có cấu tạo như sau: trong bếp có một bộ phận gọi là gốm áp điện, thực chất là một dạng đa tinh thể, thường gặp nhất là titanate barium. Hai mặt của nó là hai điện cực, một cực nối với kim đánh lửa của bếp, cực còn lại nối với bộ chia gas. Khi mở công tắc bếp để gas đi ra, đồng thời một lực tác động lên gốm áp điện, làm xuất hiện hiệu ứng áp điện. Một điện cực có đầu rất nhọn, điện tích tập trung nhiều tại đó sẽ tạo ra điện trường mạnh và phóng điện thành tia lửa, từ đó đốt cháy khí gas.