自由研究の進め方で悩んでいます

質問

中学生の息子が夏休み課題の自由研究でどうしてもラジオが作りたいと言ったので、
自作ラジオのキットを買いましたが、
※TEKNON 自分で作る 高感度 AM FM IC ラジオ 製作 キット RW08-11
　（ゲルマニウムなどではなく一般のトランジスタラジオです）
作成過程、作成後に得るのものをどう研究に結びつけるかで頭を悩ませています。
自由研究の趣旨は、調べ物や知識・技能の習得ではなく、アイディアや実証実験だからです。モノ作りで終わっては課題として不合格になりかねません。
ラジオ作りは初心者で、設計図を見るのだけで苦戦していますが、本人は楽しみにしています。来週わたしが家にいるので、保護者管理のもと進める予定ですが、どう研究につなげるかについて、少し困っています。
　市販ラジオと感度を比べる
　同等の性能の既製品の相場を調べる
　ラジオの歴史、種類を深堀
　コンデンサやダイオードなどのパーツの役割と特性を調べてページをかせぐ
ノンアイディアで作ることを優先すると、作ることが目的になりかねません。
どなたかアイディア発掘にお付き合いくださると幸いです。

回答No.10

久保 泰臣（@omi3_）

50年前の中学時代の話ですが
　愚かな技術教師の提案で、学年男子数十名が
　キットで 3石トランジスタラジオを作りました。
　問題なく完成させたのは放送部員の
　　電気屋の息子と、私だけでした。
しかし、私は完成品を提出できませんでした。

真空管AMラジオは
　アンテナ端子を片手で持って、手を広げて向きを変えると
　感度や音量が大きく変化するのですが
そのトランジスタラジオは
　コア式アンテナコイルの端子に触れると、音量が減るのです。
　　　7cmのコアが受信アンテナとなっていたのです。
　真空管ラジオは、空芯コイルなので外部アンテナを必要とし
　その原理を知らなかったので
　　故障と思い込み、テスターだけで数日格闘して
　　結局、いじくり壊してしまいました。

今の私なら、3mの針金を立てて
　片端を1cmΦで100回巻いてコイルとし
　コア式アンテナコイルに近づけたり
　100巻コイルの端をラジオの電池に接触させたり、して
　能力をアップさせる工夫をしてみたいと思います。
　AM・FM両方に効果が出る工夫もあるでしょう。

スマホなどの通信は、粒子的な通信ですが、
AM・FMは、波の性質を通信に使いますのでイメージが湧きます。

走る自動車に纏わりつく空気の波を
　シュミレーション解析してデザインしたり
　渋滞を波として分析する時代です。
見えない波や流体をイメージできる事は、実生活でも役立ちます。

お礼

ありがとうございます。
なんともハードルが高いですね。
されどラジオという感がいたします。大人のほうが勉強になります。
>見えない波や流体をイメージできる事は、実生活でも役立ちます。
このお言葉は感慨深いです。忘れいていたものを思い出させてくださったような気がします。
余談ですが、50年前の日本って夢があった時代でしょうか。
そのころの学校はある意味楽しみが多かったでしょうね。
私はその年に生まれたので当時の時代背景に愛着があります。

回答No.9

cooltokyo

ラジオ受信機に興味を持たれていることに、いちアマチュア無線家として喜ばしく思います。
先ずは市販のキットで組み立てから実践し、その後仕組みや歴史等を学ばれると良いでしょう。

・・・と10年以上前ならば簡単に言えたのですが、残念ながら小中学生でも組み立てられ、組立再現性が高く教材に相応しい国内で企画・製作されたラジオ組立キットは2019年の現在は極僅かしか無く、お勧めできるのはイーケイジャパン(福岡県)の「AM/FM はこらじ [JS-629]」くらいしかありません。
https://www.elekit.co.jp/product/JS-629

ただし、このキットはIC使用で、これらは予め基板にハンダ付けされており、周辺の抵抗やコンデンサをピンソケットに差し込んで組み立てていくという形態のもので、昔のトランジスタラジオキットのようにハンダ付けをして組み立てる、という要素がありませんが、再現性(成功率)は高いです。
国内業者のものなので、秋葉原の店頭(マルツなど)のほか通販でも入手できます。

TEKNONのキットですが中国大陸からの輸入品で、残念ながら組立再現性が低く、小中学生の組み立て体験にはお勧めできません(と筆者は判断しています)。
他の中国大陸からの輸入キットも同様で、設計がいい加減だったり部品の欠落や誤り、注記なき変更等も多く、中には説明書類の無い完全バラキット状態のものもあります。

(国内販売業者の扱いで、日本語の簡易説明書を付けたり返金やサポートを受付ているのならまだマシなほうですが、実名は挙げませんがまともなサポート対応の出来ない事業者もあります)

これから組立というのであれば、その点を十分に含んで取り掛かってください。
組立に難儀するかもしれませんので、自由研究のレポートは組立に関するリポートで手一杯になるかもしれません。

なお、国内無線機メーカー大手の「日本無線 (JRC)」では、社会貢献活動の一環として2010年11月より「AMラジオ工作教室」を全国各地で開催しています。
https://www.jrc.co.jp/jp/about/activities/am_radio/index.html
https://www.youtube.com/watch?v=b9S_ZQOkOvc

お住いの地域でスケジュールが合えば、検討してみてください。

ちなみに、使われているラジオキットはJRCオリジナルのもので、無線機メーカーの自社イベントでプロ技術者の指導の下で組立ることもあり、体験された親御さんのブログ記事を見るところ、最終的に動作するところまで指導してくれています。

余談ですが、赤と金色の「JRC」のエンブレムの付いた、業務用通信機のノウハウを注ぎ込んだ最高級アマチュア無線機はハム垂涎の的で(今はアマチュア無線機を作ってませんが)、ラジオキットとはいえ「JRC」ロゴの入ったキットを組み立てられるというのは、オジサンアマチュア無線家にとっては、とても羨ましいところです。

お礼

ありがとうございます。おっしゃる通り、組み立ての再現性は低いように思いました。
説明書通り組み立てはできたものの、電池をいれたとたん過熱し、同線が過熱したのです
電池も表面が溶け出しました。大騒ぎでしたが、いい体験になったと本人は満足しています。
極線もあっていました、ひとつだけ図面と部品が一致しないセラミックコンデンサーがはいってましたが、そのままつけてしまいました。それがよくなかったのかも、、。

回答No.8

szk9998

今どきなのですかね？
私などは、この程度のものでしたら小学生ぐらいで作ってましたので、中学生の研究には物足りないのではと感じてしまいます。（今はやらせないのかな）
キット内容を調べました。おそらく初めてラジオを組み立てるぐらいの技術力では、難しいでしょうというより、失敗の可能性は高いですよね。
私だったら、同じものを２、３個用意しておいて、失敗したら一からやり直させてあげたいぐらいです。（おそらく、途中で部品を壊したり、基板のパターンをはがしたりが頻繁に起こります）
何の科目の課題なのかがわかりませんが、その失敗、成功について考察していくだけでも十分な研究だと思いますが・・・（理科の勉強というよりか技術家庭科のお勉強でしょうが）

科学の勉強には、とても難しすぎるキットです。
回路図をみましたが、主要部にICを複数使っており、肝心なところがブラックボックスになってしまっています。一般のトランジスタラジオとは言えないほどに、高度な回路です）。ICが何の働きをするのかが説明できません。
ダイオードで検波してませんし、トランジスタで増幅していません。
お勉強のためのキットとしては不適ですね。できればもっと簡単なものの方が回路の勉強になります。

まずはラジオの組み立てをさせてあげる
実際に組み立てられたら、いろいろと疑問やアイデアが出てくると思います
課題ぐらい自分で考えないと、何のための研究なのかわかりません
それらを実証させることがよろしいかと思いますが、いかがでしょうか？
親が焦りすぎなような気もします

お礼

ありがとうごいます。ご指摘通り、難易度の高いキットでした。
中国語説明書が解りつらく、読解に半分くらい時間を費やしました。

回答No.7

lumiheart

↓RW08-11ですね
http://imagict.com/ja/items/B071K641M1
良いキットを選ばれましたね

恐らく↓では学習、研究には繋がらないでしょうけど
https://www.elekit.co.jp/product/JS-629

RW08-11で良かった理由
１、部品点数が多い
２、ハンダ付け箇所が多い
その２点

何を学習、研究させるか？
生産工学
品質工学
その２点

このタイプのキットは１００個作ったら１００個とも
正常に動くと思い込んでる方々は多いけれど
ベテランの方々ならともかくとして
初心者が１００個作ったなら２０～３０個まともに動けば良いほうでしょう

先ず、することはハンダ付けの練習
https://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/craft/knack/soldering
https://04510.jp/times/articles/-/123?page=1
https://kurashi-no.jp/I0013542

ハンダ付けする箇所が１００箇所あったら１００箇所とも
きれいにハンダ付けできていなければならない
イモハンダ、ハナクソハンダではまともに動かない

キット１００個で合計１００００箇所を綺麗にハンダ付けするのは至難のワザ！

親御さんにご用意頂くのは潤沢な資金と根気と時間
夏休みフルに使っても時間は足りないかも知れないが

お礼

ありがとうございます。
ご指摘通り、はんだ付け、きれいにやるのは至難の業です。
とくにＩＣチップのムカデの足は、、

回答No.6

agehage

そもそも組み立てない

キットに含まれている主な部品全ての意味、特性、生産方式、生産国、値段、用途などをまとめる
これなら立派な研究です
辞書とインターネットがあれば調べられるでしょう

例
抵抗 電流の流れを抑える 日本 50円 特性は色の帯によって表される

余裕があれば、キットを参考に部品を買って、完全に自作のラジオを作らせる
ここまですれば立派な研究です

お礼

ありがとうございます。部品が細かくわかれていたので、職人顔負けのレベルで組み立てないといけない代物でした。十分研究になりました。

回答No.5

NOMED

お子様の声とお気持ちをもっと聞いてあげてください

その中に答えがあります

『自由研究でどうしてもラジオが作りたい』

ヒントは「なぜ？」です

仕組みを知りたいのか？将来、発明家になりたいのか？・・など

お子様の目的があるはずです

ですので、もっと親子の会話を楽しみながら、何故作りたいのか？作ったあとどうしたいのか？その経験を誰にどのように伝えたいのか？など、ディスカッションを繰り返して、その中から自分で気づくように「目的」を抽出して、整理してあげてください

その目的のための手段が「手作りのラジオ制作」なのであって、質問者様は目的を整理しないで、手段から目的をあとづけしようとしていては、お子様の気持ちの成長や心の組み立ての成長を邪魔してしまいます

お子様自らが、なぜ？作りたいのと思ったのか、作ったあとどのようにしたいのか？誰かの役に立つのか？その経験の先に将来の夢が漠然とでもあるのか？など、このチャンスを見逃す手はありません

ディスカッションで、お子様の目的をしっかりと整理してあげることを優先してあげましょう

その結果、書かれているような研究目的を提案として、提示してあげてください

あなたの悩むところは、研究内容やあとづけの目的ではなく、いかにお子様の可能性を引き出してあげるか？成長させてあげるのか？という、親の役目だと思います

お礼

ありがとうございます。本人の意向をもう少し聞いて、「好きなこと」を伸ばせるよう目先のことに左右されないように長い目で考えます。大事なことに気づかされたようです！

回答No.4

tzd78886

既製品キットをただ組み立てるだけでは、作業員と変わりがありません。抵抗器の読み方くらいは覚えましょう。その上で、抵抗値を変えて行ったら特性がどうが変わるかとか、そういうことを調べるだけでも意味はあります。はんだ付けはきれいにやろうとすれば結構難しいものです。使用するはんだごての選び方、こて先の形状、ワット数など何故その値の物を使用するのか、そういったことを考えればそれだけで自由研究の範囲は膨らみます。

お礼

ありがとうございます。はんだ付け、さっそく苦戦してますが、子供はうまく作業しています。
つくる過程を中心にまとめたいと思います。結構難しい部類のきっとです

回答No.3

NAYAMINAKUNARE

トランジスタ…2SC372-Y　×２　※2SC1815でも可
単連ポリバリコンつまみ
バーアンテナ…SL-45GT
抵抗器…1/8P 2kΩ、47kΩ 各１
コンデンサ　セラミック… 0.002μF ×１、電解…6.3V 47μF　×１
トランス…ST-30
クリスタル・イヤホン
イヤホン・ジャック
電池…1.5V単５×２と電池ホルダー（２連直列つなぎ）
ケース

ですが、キットを組み立てるだけなら自由研究としては物足りないですよね？
周波数やら、比較対象、地域や聞こえ方、ノイズなど、工夫してみてはどうでしょう。周波数が感知されると、★（周波レベルが点灯するなど）が付いたり、ちょっと難しそうですけどね。
私は、カセットテープのフタで、塩分濃度計を作って、賞貰いましたね。（手伝いたくてウズウズしていた親）ただ、切り方が雑で、親いらずの一人でやったもので、金賞にはならなかったのですが。何事も親が、工作してしまうと、こどものためになりません。小学校の時は親が、加担して
入れると光る貯金箱（アルミを接触させて）やグラスファイバーを使った光の模型（虫）など作りました。懐かしい。

お礼

ありがとうございます。宿題を終わらせることやいい成績をもらうことにばかり気持ちがいって、肝心の本人の「達成感」を忘れていたような気がします。

回答No.2

citytombi

確かに作るだけでは工作ですね。
だったら、ＢＣＬのようなことをしてみたらどうですか？
ラジオを作るのは目的で、その完成したラジオでどれだけ多くの放送局を聞ける（受信できる）かを確かめるんです。
http://radiotuner.jp/am_index.html
私も昔ＢＣＬをやってましたが、時間帯や天候で聞ける・聞けない放送局に差があります。
ＡＭは、アンテナに対して垂直に電波が当たる所が一番聞こえる箇所なので、ラジオの位置をいろいろと変えて聞いてみるのもいいです。
私は神奈川でしたが、北海道から東北、関西、福岡程度は難なく受信できました。ただし夜中は中国などの海外放送も入ってくるので、ダイヤルを微妙に合わせて国内の放送局を探すのは大変です。
そのラジオがどの位のスペックなのか不明ですが、そういう「聞こえる放送局マップ」を作るのも面白いです。

お礼

ありがとうございます。ヘビーリスナー（？）にでもなれば楽しみは深まるかもしれませんね。
BCLという言葉は初めて知りました。

回答No.1

oboroxx

AMとFMでの、場所ごとの感度の違いとか、時間帯によって感度がかわるとか。
そういうのないのかな？

お礼

ありがとうございます。簡単なことから始めるべきでしょうね。