Bir çocuğun elektrik mühendisliğini öğrenme yolu

Bir çocuğun (7 yaşında) elektrik mühendisliğini (güvenli bir şekilde) öğrenmesi için bazı yollar nelerdir?

Çocuğu birçok kavramla doyurmak (veya korkutmak) istemiyorum, oğlumun elektrik mühendisliğinin temel ve çekirdeği ile oynamayı öğrenmesini istiyorum.

Yoksa 7 yaşında elektrik mühendisliği öğrenmenin yaşı değil mi? Yoksa tehlikeli mi? Daima onun yanında olacağım.

Bu soru konu dışı olabilir ama yine de bıçaklayacağım.

Keşke çocukken Lego Mindstorms olsaydı: http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx

Lego ve önceden imal edilmiş parçalarla inşaat kolaylığı kesinlikle bir çocuğa uyacaktır - o yaşta tel striptizci veya havya gibi araçları kullanarak kendi projelerini yapmak için el becerisine sahip olmayabilirler. Mindstorms ayrıca bir LabView sürümünü kullanarak bir programlama öğesine sahiptir - bu günlerde, programlamanın elektronik / elektrik mühendisliğini öğrenmek için önemli bir parça olduğuna inanıyorum. Diğerleri bu noktada benimle aynı fikirde olmayabilirler ama bence mantıklı düşünmeyi öğrettiği için öğrenmenin iyi bir şey olduğunu düşünüyorum.

Bundan sonra, çocuğunuz ya daha düşük seviye (transistörler ve motorlar gibi şeyler) ya da daha yüksek seviye (programlama ve kontrol ile daha fazla ilgilenen) farklı yönlere geçmeye karar verebilir. Arduino gibi bir platforma geçmek ve her şeyi sıfırdan oluşturmak ilginç bir sonraki adım olacaktır.

EDIT: Lego Mindstorms önerilen yaş: 10-up, bu yüzden bu 7 yaşında bir çocuk için uygun olmayabilir.

O yaşta onu çok temel tutmanız ve onu gerçekten neyin ilgilendirdiğini görmeniz gerekir. Birkaç ampul, anahtar, röle, elektromıknatıs ve küçük bir motorla çok şey yapılabilir.

Timsah klipsinin iyi bir setini alın. Titrek bağlantılar sinir bozucu ve cesaret kırıcı olabilir, ama aynı zamanda kolay da olmalıdır.

O yaş civarında bir zil aldım ve çekiç çok ileri gittiğinde kendi bağlantısını kopararak nasıl salınacağının gerçekten havalı olduğunu hatırlıyorum. Sabırlı olun çünkü bunun anlaşılması biraz zaman alabilir. Röleli bir zil de yapabilirsiniz, ancak sonuç o kadar dramatik değildir.

Bir grup rastgele elektronik eşya alın ve onu parçalara ayırmaya ve genellikle onunla uğraşmaya teşvik edin. Ona lehim ve lehim yapmayı öğretin.

Çocuğuma oldukça gençken Snap Circuits ile başladım . Farklı boyutlarda gelirler - önce küçük bir tane alın ve eğer seviyorsa daha büyük olanlardan birini alabilirsiniz.

Birçok çocuk, ışık ve / veya ses yayan basit şeyleri bir araya getirmekten hoşlanır. Başlamak için çeşitli LED'ler ve dirençler, breadboard ve pil seçenekleri yeterli olabilir. Daha zor şeyler için kitleri denemek isteyebilirsiniz.

Geçenlerde Make: Electronics'i satın aldım . Bu kitap üzerinde çok eller. Neredeyse Mythbusters tarzında (örneğin sigortalar ve LED'ler) şeylerin nasıl havaya uçurulacağını açıklar. Her şey güvenli olsa da - yedi yaşında bir çocuk için çok uygun diyebilirim.

Basit bir model demiryolu düzeni ile bazı kavramları öğretebilir / öğrenebilirsiniz. Şort ve açıklıklar, anahtarlar, solenoidler, transformatörler ve paralel ve seri devreler hakkında bir tren düzeni üzerinde çalışmayı öğrendiğimi hatırlıyorum.

Ayrıca, yalıtımlı tel ve bahsedilen tren transformatörü tarafından desteklenen büyük bir cıvata kullanarak basit bir elektromıknatıs yapmayı hatırlıyorum.

En azından başlangıçta çok fazla şey almaz. 'El feneri' yapmaya başladım ve sıfırdan gelen buzzerler, yaklaşık 6 veya 7 yaşında olmalıydı. Babam bana bir el feneri ampulünün pil ile nasıl çalışacağını gösterdi. Bundan kısa bir süre sonra, bir parça teli tahta parçasına yerleştirilen bir çivi etrafına nasıl sarılır, elektromıknatısın aşağı çekebilmesi için bir miktar ince sac metali bükün ve normal olarak hareket etmek için başka bir çivi veya sac metal parçasını ayarlayın. kapalı iletişim. Bu öğeler tek bir 1.5V el feneri pilinden tatmin edici bir şekilde çalıştırılabilir. En tehlikeli şey muhtemelen sacdaki keskin kenarlardı. Çocukken, bayat olmadan önce onlarca çeşit varyasyon inşa etmeliydim. Bundan sonra, yerel RS'den bir 'kendi motorunu yap' kitiydi ve daha sonra 150-in-1 kit tipi yaylı klips üzerine.

Geriye dönüp bakıldığında, bu yörüngenin işe yaradığını düşünüyorum çünkü en azından başlangıçta, endişelenecek herhangi bir niceliksel şey yoktu. Bir ışığın ya da bir zil sesinin geldiğini görmede anında memnuniyet vardı ve seri şeylerin basit döngülerine sahip bir 'devre' fikrinin kurulmasına yardımcı oldu. Dirençler ve kapasitörler ve transistörlerle hemen dalmak, 7 yaşındaki zihnin ilgisini çekmezdi.

Lego Mindstorms kitleri bazı sınıf öğrencileri için çok zor olsa da, Lego'nun genç tomurcuklanan robotik bilgisayar korsanlarını hedefleyen bir WeDo robotik inşaat kiti vardır; 7+ olarak derecelendirilmiştir. Sekiz yaşındaki kızım ondan hoşlandı, geçen Noel'i istedi (aslında iki yıl önce şimdi düşündüm). Bonus, yazılım LabVIEW'in basitleştirilmiş bir versiyonu olan Mindstorm yazılımının basitleştirilmiş bir versiyonudur, bu yüzden onları gerçek mühendislik ile biten bir yükseltme yoluna alırsınız.

Okuldaki elektrikle ilgili ilk deneyimimin, bir tezgah güç kaynağı, bir potansiyometre ve birkaç kablo aldığımız ve denemeye davet edildiğimiz zaman olduğunu hatırlıyorum. Birkaç konfigürasyon için hiçbir şeyin gerçekleşmediğini öğrendik (çok eğitici!), Ancak doğru şekilde bağlarsak potmetrenin düğmesini çevirdiğimizde akım ölçerin yukarı ve aşağı gittiğini gördük. Gerçekte ne olduğunu henüz anlamadık, ama sihirbaz gibi hissettik. Daha sonra öğretmen akım ve direnç hakkında açıklama yaptı.

Bu başlamak için bir yol. Deneylerin herhangi bir zarara yol açmaması için iyi, güncel sınırlı bir güç kaynağına ihtiyacınız var. 9V'luk bir batarya alternatif olabilir. Çocuğun küçük lambalarla (LED'ler daha savunmasız) ve anahtarlarla oynamasına izin verin ve ona paralel ve seri anahtarlar hakkında bilgi verin. Bir röle ile bir zil inşa etsin.

Bir şeyin gerçekleşip gerçekleşmediğini görüp duymadığını öğrenmek için en çok ilgilenecek ve istekli olacak.

editörü
Gerilim ve akımı tam olarak anlayana kadar çocuğu elektronik parçalara, diyotlara bile maruz bırakmazdım. Bir diyotun açıklanması basit görünebilir, ancak "Evet, şu anki ... yine ne oldu?"

Birçok kaynak satıyor , çocuklar için başlangıç ​​noktası olarak yararlı olabilecek hobi kitleri . Genellikle, elektrik şebekesine bağlı parçalar yerine, risk azaltma olarak görülebilecek piller kullanırlar. (Hala pilleri kısa devre yapabilir ve hoş bir karmaşa yaratabilirsiniz, ancak bana göre AC'den daha güvenlidir!)

Çocuğunuz büyüdükçe, daha karmaşık kitler de mevcut.

Bu kitlerin çoğu 8 yıl ve üstüdür, bu nedenle denetim ve sabır gerekecektir.

Başlangıç, bir tel, bir diyot ve kulaklık sarmaktan çok daha fazla olmayan bir kristal radyo kitiydi. Ama AM radyo istasyonlarını dinlemek beni bağladı. Ardından Radio Shack 150: 1 elektronik kiti, ardından amatör radyo lisansı geldi.

Bunun gibi kitler elektroniklere mükemmel bir giriş ve ilgilenen çocuklarına yardım eden ebeveynler için çok eğlenceli.

Güvende olduktan sonra, en önemli kriter çocuğun sevmesi gerektiğidir.

Kendi çocuklarım (7,9,11) şeyleri parçalamayı sever. Yeni bir PC, CD çalar veya her ne olursa olsun, hemen ne zaman soruyorlar (not: 'if' değil!) Çocuklarımdan birinin sınıf arkadaşı LED'ler hakkında tamamen vahşi. Bristelbotlar da popülerdir. Çocuklarımdan biri için ahşap parçalar üzerinde birkaç bileşen (LED + direnç, anahtarlar, pil) yaptım ve bunları bağlamak için timsah klipsli kablolar yaptım. Ayrıca eski bir philips tarzı deneyleri var. Ona verdiğim nightrider ekran kiti hakkında bir yeğenim çılgındı. Gençken tüm arkadaşlarım için kristal radyolar yaptım ve basit pil / indüktör şok jeneratörleri odamın kapı tokmağına koydum (sisetrim bunu sevmedi, ne de annem ona söylediğinde).

Geçen Hafta: Deney yapın, çocuğunuzun neyi sevdiğini bulun. Birkaç kalem fener pili ile çalıştırıldığında (şarj edilemez!) Ve bir kapasitörde depolanan yüksek voltaj üretmeye çalışmadığında, herhangi bir zarar vermesi olası değildir.

Bataryalar, teller, ampuller ve anahtarlarla başladım. Basit mantık devreleri inşa etmek son derece etkileyiciydi. Bir yere taşındımDigi Comp plastik oyuncak bilgisayarına . Daha sonra voltaj, akım, direnç ve lehim yapmayı öğrendim.

Kitler çok değerlidir, ancak bence önemli olan, çocuğun en büyük ilgisinin yönünün rehber olmasıdır. Oğlunuzu birçok farklı olasılığa maruz bırakabilirsiniz, ancak bir şey alan ve onunla birlikte koşan kişi olacak.

Güvenlikle ilgili olarak, tehlikelerin listesi çok uzun değildir. Yüksek voltajlar, kimyasallar, sıcak şeyler ve keskin şeyler vardır. Daha sonra başka tehlikeler de olabilir (lazerler retinalara zarar verebilir ve büyük elektrolitik kapaklar patlayabilir), ancak bunlar hemen endişe kaynağı olmayacaktır. Gerilimleri güvenli olacak kadar düşük tutmak için pillerle veya duvar siğili güç kaynaklarıyla yapıştırın. Bir havya için hazır olup olmadığının en iyi yargıcısın; evet ise, ona bazı güvenlik gözlükleri bulun .