Caminho para uma criança aprender engenharia elétrica

Quais são alguns caminhos para uma criança (7 anos) aprender engenharia elétrica (de maneira segura)?

Não quero saturar (ou assustar) a criança com muitos conceitos; quero que meu filho aprenda a brincar com o básico e o núcleo da engenharia elétrica.

Ou 7 anos não é uma idade para aprender engenharia elétrica? Ou é perigoso? Eu sempre estarei ao seu lado.

Esta questão pode estar fora de tópico, mas eu vou fazer uma facada de qualquer maneira.

Eu gostaria de ter Lego Mindstorms quando criança: http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx

A facilidade de construção com peças lego e pré-fabricadas definitivamente se adequa a uma criança - nessa idade, eles podem não ter a destreza manual para construir seus próprios projetos usando ferramentas como decapadores de arame ou um ferro de solda. O Mindstorms também possui um elemento de programação, usando uma versão do LabView - atualmente, acredito que a programação é uma parte essencial para o aprendizado de engenharia eletrônica / elétrica. Outros podem discordar de mim nesse ponto, mas acho que é bom aprender assim mesmo, pois ensina a pensar logicamente.

Depois disso, seu filho pode decidir mudar para direções diferentes, seja de nível inferior (como coisas como transistores e motores funcionam) ou de nível superior (mais interessado em programação e controle). Mudar para uma plataforma como o arduino e construir coisas do zero seria um próximo passo interessante.

EDIT: Lego Mindstorms recomenda idades: 10 anos para cima, então isso pode não ser adequado para crianças de 7 anos.

Nessa idade, você precisa mantê-lo muito básico e observar o que realmente lhe interessa. Muito pode ser feito com algumas lâmpadas, interruptores, relés, eletroímã e um pequeno motor.

Obtenha um conjunto decente de fios de jacaré. Conexões bambas podem frustrar e desencorajar, mas também precisa ser fácil.

Tive uma campainha por volta dessa idade e lembro-me de que era realmente legal como oscilaria ao quebrar sua própria conexão quando o martelo se movesse muito longe. Seja paciente, pois isso pode demorar um pouco para entender. Você pode fazer uma campainha com um relé também, mas o resultado não é tão dramático.

Pegue um monte de coisas eletrônicas aleatórias e incentive-o a desmontá-las e geralmente mexer com elas. Ensine-o a soldar e dessoldar.

Comecei meu filho com a Snap Circuits quando ele era bem jovem. Eles vêm em tamanhos diferentes - compre um pequeno primeiro e, se ele gostar, poderá comprar um dos maiores mais tarde.

Muitas crianças gostam de reunir coisas simples que emitem luz e / ou som. Uma variedade de LEDs e resistores, placa de ensaio e bateria pode ser suficiente para começar. Para coisas mais difíceis, você pode querer experimentar kits.

Eu comprei Make: Electronics recentemente. Este é um livro muito prático. Explica como explodir as coisas em um estilo quase Mythbusters (por exemplo, fusíveis e LEDs). No entanto, é tudo seguro - tão adequado para uma criança de sete anos, eu diria.

Você pode ensinar / aprender alguns conceitos com um modelo simples de ferrovia. Lembro-me de aprender algo sobre shorts e aberturas, interruptores, solenóides, transformadores e circuitos paralelos e em série, trabalhando no layout de um trem.

Também lembro de fazer um eletroímã simples usando fio isolado e um parafuso grande, alimentado pelo referido transformador de trem.

Não é preciso muito, pelo menos não inicialmente. Comecei a fazer 'lanternas' e campainhas do zero, devia ter cerca de 6 ou 7 anos. Meu pai me mostrou como fazer uma lâmpada funcionar com uma bateria. Pouco tempo depois, como enrolar um fio em volta de um prego em um pedaço de madeira, dobrar algumas chapas finas em forma para que o eletroímã possa puxá-lo para baixo e definir outra peça de prego ou chapa para atuar normalmente contato fechado. Esses itens podem ser executados satisfatoriamente a partir de uma única bateria de lanterna de 1,5V. A coisa mais perigosa foram provavelmente as arestas afiadas da chapa. Quando criança, devo ter construído dezenas de variações sobre elas antes de ficarem obsoletas. Depois disso, foi um kit do tipo 'faça seu próprio motor' do RS local e, depois, para as coisas do tipo kit de mola em 150 em 1.

Em retrospecto, acho que essa trajetória funcionou porque, pelo menos inicialmente, não havia realmente nada quantitativo para se preocupar. Houve gratificação imediata ao ver uma luz acender ou uma campainha soar, e isso ajudou a estabelecer a idéia de um 'circuito', com simples repetições de coisas em série. Mergulhar imediatamente com resistores, capacitores e transistores provavelmente não teria despertado o interesse da mente de 7 anos de idade.

Embora os kits Lego Mindstorms possam ser muito difíceis para alguns alunos do ensino fundamental, a Lego possui um kit de construção de robótica WeDo direcionado a hackers de robótica ainda mais jovens; está avaliado em 7+. Minha filha de oito anos gostou da dela, ela pediu no último Natal (na verdade, há dois anos, agora que penso nisso). Além disso, o software é uma versão simplificada do software Mindstorm, que é uma versão simplificada do LabVIEW, para que você os adquira um caminho de atualização que termina com engenharia real.

Lembro que minha primeira experiência com eletricidade na escola foi quando adquirimos uma fonte de alimentação de bancada, um potenciômetro e alguns fios e fomos convidados a experimentar. Aprendemos que, para algumas configurações, nada aconteceu (muito educativo!), Mas se o conectássemos da maneira certa, vimos o medidor atual subir e descer quando giramos o botão do medidor de potenciômetro. Ainda não entendemos o que realmente aconteceu, mas nos sentimos como mágicos. Mais tarde, o professor explicou sobre corrente e resistência.

Portanto, essa é uma maneira de começar. Você precisa de uma fonte de alimentação decente, limitada e atual, para que os experimentos não causem danos. Uma bateria de 9V pode ser uma alternativa. Deixe o menino brincar com pequenas lâmpadas (os LEDs são mais vulneráveis) e interruptores, e ensine-o sobre interruptores paralelos e em série. Deixe-o construir uma campainha com um relé.

Ele ficará mais interessado e ansioso para aprender se pode ver ou ouvir algo acontecer.

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Eu não exporia o garoto a partes eletrônicas, nem mesmo a um diodo, até que ele entendesse completamente a tensão e a corrente. Um diodo pode parecer simples de explicar, mas não adianta explicá-lo se você puder vê-lo pensar: "Sim, atual ... o que foi isso de novo?"

Muitas fontes vendem kits de hobby para crianças que pode ser útil para você como ponto de partida. Eles geralmente usam baterias em vez de peças conectadas à rede elétrica, o que pode ser visto como uma redução de risco. (Você ainda pode descarregar as baterias e fazer uma bagunça agradável, mas para mim ainda é mais seguro que o AC!)

À medida que seu filho cresce, existem kits mais sofisticados disponíveis.

A maioria desses kits especifica 8 anos ou mais; portanto, é necessária supervisão e paciência.

Meu começo foi um kit de rádio de cristal, não muito mais do que enrolar uma bobina de fio, um diodo e um fone de ouvido. Mas ouvir estações de rádio AM me viciou. Em seguida, havia um kit eletrônico Radio Shack 150: 1, seguido de uma licença de rádio amador.

Kits como este são uma excelente introdução à eletrônica e são igualmente divertidos para os pais que ajudam seus filhos interessados.

Depois de estar seguro, o critério mais importante é que a criança goste.

Meus próprios filhos (7,9,11) gostam de separar as coisas. Quando um novo PC, CD player ou qualquer outra coisa que chega, eles perguntam imediatamente quando (nota: não 'se'!) Eles podem desmontar o antigo. Um colega de classe de um dos meus filhos é totalmente louco por LEDs. Bristelbots também são populares. Para um dos meus filhos, fiz alguns componentes (LED + resistor, interruptores, bateria) em peças de madeira, com cabos de jacaré para conectá-los. Ele também tem um antigo conjunto de experimentos no estilo philips. Um sobrinho estava bravo com o kit de exibição de nightrider que eu dei a ele. Quando eu era jovem, fazia rádio de cristal para todos os meus amigos e colocava simples geradores de bateria / indutor de choque na maçaneta da porta do meu quarto (minha sisetr não gostava disso, nem minha mãe quando ela disse a ela).

Resumo: experimente, descubra o que seu filho gosta. Quando é alimentado por algumas pilhas de lanterna (sem recargas!) E não tenta gerar altas tensões armazenadas em um capacitor, é improvável que cause algum dano.

Comecei com baterias, fios, lâmpadas e interruptores. Construir circuitos lógicos simples era infinitamente fascinante. Eu mudei para um computador de brinquedo Digi Comp . Mais tarde, aprendi sobre tensão, corrente, resistência e como soldar.

Os kits são muito valiosos, mas acho que o importante é deixar que a direção de maior interesse da criança seja o guia. Você pode expor seu filho a muitas possibilidades diferentes, mas ele é quem pega alguma coisa e corre com ela.

Em relação à segurança, a lista de perigos não é muito longa. Existem altas tensões, produtos químicos, coisas quentes e afiadas. Mais tarde, pode haver outros perigos (lasers podem ferir retinas e grandes capas eletrolíticas podem explodir), mas essas não serão preocupações imediatas. Para manter as tensões baixas o suficiente para serem seguras, use baterias ou fontes de alimentação de parede. Você é o melhor juiz para saber se ele está pronto para um ferro de soldar; se sim, encontre alguns óculos de segurança .