Corso di Elettronica per ragazzi 7-12: primo approccio

Parte da questo mese un corso di elettronica base, indirizzato esclusivamente ai bambini con età compresa tra i sette e i dodici anni. Il corso sarà costituito da quattro puntate e fornirà i primi rudimenti sull'elettricità e sull'elettronica, in maniera molto semplice, divertente e visuale. Cerchiamo di creare un terreno fertile per la futura generazione che sarà, poi, quella che guiderà il mondo di domani, basato sicuramente sulla tecnologia.

Introduzione

I bambini di oggi, probabilmente, fanno meno fatica a comprendere l'elettronica rispetto a quelli d'ieri. La tecnologia, allo stato attuale, li immerge completamente in quelle che costituiscono, a tutti gli effetti, i dispositivi elettronici di normale utilizzo. TV, computer, cellulari, tablet, automatismi, robot, sono tutti congegni di uso comune e questo, i bambini, lo sanno. Anche l'utilizzo dei termini tecnici è diventato corrente e alla portata di tutti. Oggi è normale sentire pronunziare, anche dai bimbi in tenera età, parole come WiFi, Led, connessione, Internet, circuiti e altri.

Il corso sarà anche pratico e spesso vi saranno dei semplici circuiti da realizzare, per nulla pericolosi ma divertenti. Invitiamo, dunque, i giovani tecnici a seguire con interesse e tanta curiosità le semplici nozioni che forniremo in queste quattro puntate, magari coadiuvati dai loro papà, che li assisteranno nei loro progressi.

Procuriamo gli ingredienti

Prima ancora d'iniziare la lezione è opportuno procurarsi gli ingredienti, proprio come una vera e propria ricetta di cucina. Lo spirito principale è quello del divertimento ma focalizzando la didattica, grazie anche alla grande curiosità intrinseca dei bambini. Gli esperimenti che eseguiremo saranno per niente pericolosi ed effettuati senza l'ausilio del saldatore. Pertanto è opportuno, fin da subito, procurarsi i seguenti materiali, mostrati anche in figura 1:

  • Una piccola breadboard, con cui effettuare facilmente le connessioni tra i componenti senza il saldatore;
  • Alcuni componenti elettronici di base come, ad esempio, resistenze, diodi Led, lampadine, condensatori, ecc;
  • Cavetti rigidi unipolari per effettuare le connessioni;
  • Alcune pile da 4.5V e 9V;
  • Un tester;
  • Si consiglia, anche, di utilizzare il software didattico Circuit construction kit virtual lab, con cui si potranno approntare i primi circuiti elettrici al PC, senza il bisogno di realizzarli praticamente.
Figura 1: gli occorrenti per il corso di elettronica

Figura 1: gli occorrenti per il corso di elettronica

Gli argomenti necessari

Affinché i bambini, ma anche i grandi, comprendano a fondo la filosofia dell'elettricità e dell'elettronica, è indispensabile capire alcuni tasselli fondamentali che la governano. Pertanto il corso non può esimersi dal trattare, seppur in maniera ludica e divertente, le seguenti tematiche:

  • L'anello chiuso di un circuito, per far capire che la corrente elettrica ha bisogno di circolare senza sosta attraverso un circuito conduttore, dal polo positivo al polo negativo del generatore;
  • I tre concetti base della tensione, della corrente e della resistenza, tra loro legati attraverso la legge di Ohm. L'argomento sarà affrontato anche paragonando la corrente elettrica all'acqua, come abbiamo fatto in un nostro precedente articolo;
  • I materiali conduttori, isolanti e semiconduttori;
  • Prove pratiche con lampadine, diodi Led, circuiti in serie e in parallelo;
  • Alcune misurazioni elettriche.

Ovviamente non si può pretendere di più ne' da un numero così limitato di lezioni ne' dagli stessi bambini che, seppur come un gioco, devono comprendere alcuni concetti a loro un po' estranei e complicati.

Il circuito elettrico: una giostra senza fine

Bene, iniziamo subito parlando del circuito elettrico. Per comprendere il concetto di corrente elettrica proviamo a paragonare un circuito elettrico a una piccola fontanella natalizia, tanto utilizzata nei presepi, come mostrato in figura 2.

Figura 2: la similitudine tra la corrente elettrica e l'acqua

Figura 2: la similitudine tra la corrente elettrica e l'acqua

Osserviamo i due schemi e, benché il primo trasporti corrente elettrica e il secondo acqua pura, possiamo riscontrare che il funzionamento logico è lo stesso. Nel circuito elettrico possiamo notare la presenza dei seguenti componenti:

  • un generatore di tensione, che faccia muovere gli elettroni all'interno del circuito (simile alla pompa dell'acqua che mette in circolo il liquido);
  • una resistenza che ha la funzione di limitare il passaggio della corrente (simile al restringimento del tubo);
  • un utilizzatore di corrente, che può essere una lampada, un motore o qualsiasi altra cosa che funzioni con l'elettricità (simile alla ruota dentata che gira con il flusso dell'acqua che la colpisce);
  • dei cavi elettrici, che hanno il compito di far passare la corrente elettrica (proprio come fanno i tubi per far passare l'acqua).

Seguendo la direzione delle frecce blu, possiamo affermare che in un circuito, per funzionare, il flusso della corrente deve essere continuato nel tempo. Se viene a mancare una delle componenti (generatore, resistenza, utilizzatore o conduttori) non c'è più il passaggio di elettroni (o di acqua, nell'altro caso) e tutto si ferma.

Sempre sul circuito dell'acqua di cui sopra, facciamo alcune considerazioni:

  • se capovolgiamo la pompa dell'acqua, il tubo non pescherà più dal livello sottostante ma cercherà il liquido dall'altro lato bloccando, di fatto, il funzionamento. Questo significa che non si possono invertire i poli della [...]

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6 Commenti

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 13 febbraio 2018
  2. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 13 febbraio 2018
  3. Stefano Reali Stefano Reali 14 febbraio 2018
    • Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 15 febbraio 2018
  4. Adriano Gandolfo Adriano Gandolfo 15 febbraio 2018

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