Diskusion mit Lehrer

[eXo]

Hi Leute...
vorerst wenns der falsche Bereich ist dann - verschieben bitte!

Zur Vorgeschichte:

Ich mache eine Ausbildung als Mediengestalter und in der Berufsschule in Datenmanagement gibt es zur Zeit das Thema: Halbleiterspeicher

Meine "liebe" und "nette" Lehrerin meinte uns sagen zu müssen das Halbleiterspeicher nur bei Zimmertemperatur funktionieren, was meiner Meinung nach schwachsinn ist...

Darauf hin hielt ich ihr das Heft 06.2006 vor die Nase mit dem Artikel GC-OC

Das die CPU bei -150C° oder so betrieben wurde...
darauf hin sagte sie mir das die CPU dann eine Temperatur von 170C° LÖL!! hätte um wieder eine Differenz von 20C° Sprich zimmertemperatur hat...

Frage: Wie kann ich der "alten" jetzt beweisen das dies falsch ist, was sie behauptet... ich kenn mich mit der Materie nicht so aus das ich vernünftig Argumentieren könnte und die Beweise auch belegen könnte...

hoffe ihr könnt mir helfen...

 

[SinSilla]

Schlepp nen Rechner und ne LN2 Stage in die Schule.

 

[Frankenheimer]

Bei Halbleitern sind, aufgrund ihrer Kristallstruktur, das höchste besetzte Energieband (Valenzband) und das nächsthöhere Band (Leitungsband) durch eine Bandlücke getrennt. Das Ferminiveau liegt also genau in der Bandlücke. Bei einer Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunktes ist das Valenzband voll besetzt und das Leitungsband vollkommen leer von Ladungsträgern. Da unbesetzte Bänder mangels beweglicher Ladungsträger keinen elektrischen Strom leiten und Ladungsträger in vollbesetzten Bändern mangels erreichbarer freier Zustände keine Energie aufnehmen können, was zu einer beschränkten Beweglichkeit führt, leiten Halbleiter wie Isolatoren nahe dem absoluten Nullpunktes den elektrischen Strom nicht.


Unter einem Halbleiter versteht man einen Festkörper, dessen elektrische Leitfähigkeit stark temperaturabhängig ist und von daher je nach Temperatur sowohl als Leiter als auch als Nichtleiter betrachtet werden kann. Bei Raumtemperatur sind sie gewöhnlich nichtleitend. Die elektrische Leitfähigkeit eines Halbleiters nimmt mit steigender Temperatur zu, womit dieser auch als Heißleiter bezeichnet wird. Die Leitfähigkeit lässt sich ferner durch das Einbringen von Fremdatomen (Dotieren) aus einer anderen chemischen Hauptgruppe in weiten Grenzen gezielt beeinflussen.

hab ich bei wiki gefunden. ich bin bei sowas absoluter noob, aber es sieht so aus als ob bei temperaturen unter raumtemp die leitfähigkeit sinkt bzw. ganz verloren geht.

 

[SinSilla]

Oder schau dir das mal an

http://www.csm.de/html/pccard/cards.htm

Das Beispiel mit der CPU war vielleicht auch nicht so 100% passend weils ja nicht wirklich ein Halbleiterspeicher ist.

Aber so oder so ist sie im unrecht...

 

[eXo]

Schonmal vielen Dank für die Beispiele...
Was ich aber nicht verstehe ist, das wenn ich mit LN2 kühlen würde kann mir doch keiner erzählen das die Halbleiter in der CPU Eine Differenztemp von +20 C° haben kann...

 

[Frankenheimer]

Schonmal vielen Dank für die Beispiele...
Was ich aber nicht verstehe ist, das wenn ich mit LN2 kühlen würde kann mir doch keiner erzählen das die Halbleiter in der CPU Eine Differenztemp von +20 C° haben kann...

das vielleicht nicht, aber es ist ja auch die frage was genau du kühlst. wie heiss die cpu intern wird, ist ja relativ schlecht zu messen. es ist ja gut möglich dass du nur das produkt der cpu kühlst gar nicht mal unbedingt den kern selbst. also übertragen auf den alltag: du hast nen kochtopf mit heissem wasser auf einer heissen herdplatte und kühlst nun den topf herunter durch wass weiss ich. dadurch ist die herdplatte ja nicht weniger heiss.

bin mal gespannt wie eure diskussion weitergeht, ich klinke mich mal and der stelle aus, ist nicht mein gebiet.

 

[Oyko Miramisay]

Wenn die Zimmertemperatur -25 bis +85 Grad beträgt - ja ja ja
ihr Schlafzimmer -25 Grad ihre Küche +85 Grad

Hinzugefügter Post:
RAM components Reduced Size MultiMediaCard DV
Merkmale und Spezifikationen
# Betriebsspannung 1,7V bis 3,6V
# Abmessungen: 24mm x 18mm x 1,4mm
# Gewicht: 0,8 g
# geringe Leistungsaufnahme, hohe Lese- und Schreibgeschwindigkeit
# Übertragungsrate bis zu 2,5 MB/s
# Zugriffszeit: 1,5 ms
# Betriebstemperatur: -25 ~ 85°C
# erhältlich mit den Kapazitäten: 128MB, 256MB, 512MB

http://www.justnow-press.de/showPrArticel.cfm?nArticelId=247&nLanguageID=1


Handys müssen ja auch bei versch. temps funktionieren
und haben weder Heizung noch Kühlung drin!!!!

 

[Surge]

... aber es sieht so aus als ob bei temperaturen unter raumtemp die leitfähigkeit sinkt bzw. ganz verloren geht.

wenn du undotiertes halbleitermaterial (in unserem fall silicium) meinst dann ist die leitfähigkeit tatsächlich beim absouluten nullpunkt (-273° C) gleich null. da man aber keinen pc bei solchen temps betreiben kann tritt dieser fall gar nicht ein. in wikipedia:
Junction forward
voltage
V @ 25 °C: 0.71
die änderung bei erniedrigter temp: −2.1 mV/°C

sooo also wenn man ein silicium transistor anstatt bei 25°C bei -150° C betreibt, dann bleibt eine Jfv von 0,3425 also knapp die hälfte. also muss man schon eine hohe spannung anlegen um ihn zum laufen zu bekommen aber dann sollte es funktionieren.

 

[Pascha]

auch wenn sie unrecht hat ich würd mir gut überlegen ob du wirklich "recht" haben willst, denn lehrer sind meinen erfahrungen nach schlechte verlierer und deine note im zweifelfall sehr mies....

das problem was ich sehe ist, das manche halbleiter beim absoluten nullpunkt wirklich nicht mehr leiten, einige isolatoren (keramische) jedoch schon bei recht "hohen" negativtemperaturen leiten werden (Hochtemperatursupraleiter) ... ich denke das "wir" über dieses Thema zu wenig wissen um wirklich dadrüber diskutieren zu können....

die kühlung unter dem nullpunkt hat meines wissens nach den vorteil das die leckströme sinken (die isolation zwischen den leiterbahnen wird effektiver)....könntest dich mit der lehrerin ja auf einen kompromiss einigen...

 

[eXo]

Naja also meine Lehrerin kennt das schon von mir =)

hatte schon öfter Diskusionen mit ihr weil sie immer irgendwelche Beispiele bringt mit beschissenen 600Mhz CPU´s und meint dann auch von sich selber, sie wisse das es heute schon 1Ghz CPU´s gibt... da hab ich halt laut gelacht... aber das tut ja nichts zur Sache...

Also Theoretisch hat sich unrecht, denn sie sagte (zitat) : Computer würden in der Arktis nicht laufen. Man bräuchte schon Zimmertemperatur damit der PC läuft...

Der Aussage nach von Surge (noch mal vielen Dank) wäre bei -273C° schluss mit Signale weiter leiten... gut ich weiss nicht wie kalt die Frau es bei sich zuhause hat....

praktisch wäre es schlecht ihr das zu beweisen... ich glaube ich muss mal nen Referat halten damit die frau in grund und boden gestanzt wird...

 

[Fairy Ultra]

naja so ganz unrecht hat sie nicht

wenn man z.b. den coldbug bedenkt

wenn die dinger einmal gestartet sind kann man kühlen

 

[softeislutscher]

Frage: Wie kann ich der "alten" jetzt beweisen das dies falsch ist, was sie behauptet... ich kenn mich mit der Materie nicht so aus das ich vernünftig Argumentieren könnte und die Beweise auch belegen könnte...

hoffe ihr könnt mir helfen...

gar net, wenn sie es net glauben will...

Lehrer = Gott (zumindest in der Schule)

 

[Surge]

kein problem. für sowas bin ich immer zu haben
gib ihr kontra!

in der antarktis funzt der rechner auch, weil er sich sowieso aufheizt, und damit in normalsterbliche temperaturen befindet. ausser sie betreibt ihn unterwasser. ^^

allerdings bei extremen bedingungen hat fairy ultra recht, dass der rechner evtl nicht startet und man ihn erst bei normalen bedingungen starten muss und dann erst kühlen darf.

 

[Thoreau]

sag ihr das das mit den temperaturen unterhalb von zimmertemp so verhält das nur die leistung eingeschränkt wird, trotzdem funktionieren die teile

und ihr bsp mit dem pc sei das dümmste ever, wenn man keine ahnung hat... sie hat das zu akzeptieren, soll sie nachschlagen

allein logisches denken sagt das ne cpu keine 170°C haben kann, für was wären sonst die kühler da -.-

und btw : was wäre der sinn einer ln2 kühlung wenn die cpu ihre temp wieder ausgleicht lol? vorallem woher weis die cpu das sie 20°C hat`?`welcher standard pc hat bitte 20°C cpu temp?

das beispiel mit handy und anderen elektrischen geräten verdeutlicht das noch mehr... frag sie ob ihr handy bei -20°C noch funktioniert

 

[ChiefChecker]

Das die CPU bei -150C° oder so betrieben wurde...
darauf hin sagte sie mir das die CPU dann eine Temperatur von 170C° LÖL!! hätte um wieder eine Differenz von 20C° Sprich zimmertemperatur hat...

OMFG! WTF? LOL!

So einen abgrundtiefen Schwachsinn hab ich mein Leben noch nicht gehört. Bin grad in der Schule, könnte schnell rüber gehen und es meinem Physiklehrer berichten, der würde sich untern Tisch lachen!

PS: Am absoluten Nullpunkt geht garnichts mehr. Keine Elektronen fließen und auch sonst keine Teilchen bewegen sich, denn Bewegung ist Wärme. Darüber geht natürlich alles, nur muss man für Halbleiter einen höheren Widerstand annehmen. Und natürlich läuft ein PC am Nordpol, verdammte Sch****!!

 

[eXo]

naja wenigstens stehe ich nicht alleine da... hab schon gedacht ich wäre behindert bei dem scheiss den die mir erzählt hat...

 

[64bitfreak]

mach ma bild von deiner Lehrerin... ich glaub kann mir schon vorstellen wie sie aussieht

und das miter Arktis is der größte Schwachsinn ever.....

 

[underclocker2k4]

Wenn die temp eines halbleiters gegen 0K geht, dann sinkt seine elektrische leitfähigkeit. Bei 0K funktioniert der garnicht mehr, da wie schon gesagt, keine elektronen mehr fließen können. Soweit die theorie.

Da aber ein sich in betrieb befindlicher halbleiter NIEMALS die 0K erreichen kann, wird dieser auch immer funktionieren. Hintergrund ist folgender.
Der halbleiter (als gesamter IC) besteht ja auch Xtausend einzelnen schaltungen. Sind diese schaltungen in betrieb, fällt an ihnen spannung ab. Diese spannung zusammen mit dem strom wird als wärme-verlustleistung abgegeben.
Um EINE schaltung dazu zu zwingen, dass der gesamte elektronen fluss zum erliegen kommt, muß ich diese schaltung auf 0K kühlen und zwar mit einer entsprechenden kühlleistung, die in ihrem betrag WESENTLICH größer sein muß als der betrag der verlustleistung dieser schaltung. Dies muß mit jeder einzelnen schaltung passieren. Dazu müßte man in einem real vorhanden IC die kälteenergie an jede einzelne schaltung eines ICs bringen. Dies ist technisch unmöglich. Man kann nen IC aber bloß über seine oberfläche kühlen. (in zukunft ist diese aussage NICHT mehr richtig) Aber diese kühlungsmethode reicht nicht aus. Warum?
Die packdichte eines ICs sorgt zum einen für eine bündelung der wärmeenergie und zum anderen hat sie eine isolierende wirkung.
Wenn man nun einen IC an der oberfläche abkühlt, dann sorgen oben genannte sachen dafür, dass in den tieferen schichten die temperatur größer ist. Und zwar RICHTIG größer. Man kann also die oberste schicht des ICs auf 0K zwingen, diese teile würden nicht mehr funktionieren. Die schaltungen die darunter liegen tun dies aber zum teil noch. Jetzt nur noch die frage, wieviele teile noch funktionieren.
Eine CPU hat eine solche hohe packdichte, dass es fast unmöglich ist sie in stillstand zu bringen. WEIT weniger aufwendige schaltungen dagegen schon.

Das es den sogenannten "cold-bug" gibt, liegt daran:
Ist ein, sich in ruhe befindlicher, IC komplett auf 0K besteht erst garnicht die möglichkeit schaltvorgänge im IC zu starten. Die schaltvorgänge sind aber zwingend, um wäre zu erzeugen. Die katze beißt sich quasi selber in den schwanz. Ist aber ein IC erstmal in betrieb, kann man ja gerne versuchen mit einer oberflächenkühlen die schaltvorgänge zu unterbinden. Dies wird nicht klappen (siehe oben).

Man sollte sich nur mit dem lehrer streiten, wenn man 1. genau weiß, was phase ist, und 2. das auch mit FAKTEN belegen kann. Alles andere ist blödsinn, weil man nur mit fakten weiter kommt. Dies gilt für die schule als auch fürs spätere leben. Mit ich "denke", "glaube" gewinnt man nichts dazu.
Auch ich habe mich mit lehrern angelegt, klar warum auch nicht, aber auch nur, wenn ich beweisen konnte, was phase ist. Lag zu dem zeitpunkt kein hintergrundwissen vor, habe ich mir stets informationen gesucht um meine these zu untermauern und anschließend dann das gespräch mit dem lehrer gesucht. Nur so sammelt man pluspunkte. Die fresse aufmachen kann jeder, es MUß auch was dahinterstehn.
Dazu kommt dann noch da ego der lehrer. Sicherlich gibt es auch besserwisser, aber damit muß man jetzt und auch später leben und für sich sagen, ich weiß es besser.

Der richtige schritt wär gewesen, labern lassen, hier(oder wo anders) nachhaken und am nächsten tag mit WISSEN zu glänzen. Außerdem störst du mit deinem einwürfen der unterrichtsfluss und das wiederum ist NEGATIV für die anderen schüler.

 

[-Revo-]

also ich hab meinen lehrern immer nett ins gesicht gesagt wenn sie unrecht hatten ... wollten sie s dann nicht einsehen hab ichs etwas energischer gesagt und bewiesen

niemand ist perfekt und ich hasse leute die sich als solches ansehen ...

 

[DarkSea]

OMFG! WTF? LOL!

So einen abgrundtiefen Schwachsinn hab ich mein Leben noch nicht gehört. Bin grad in der Schule, könnte schnell rüber gehen und es meinem Physiklehrer berichten, der würde sich untern Tisch lachen!

PS: Am absoluten Nullpunkt geht garnichts mehr. Keine Elektronen fließen und auch sonst keine Teilchen bewegen sich, denn Bewegung ist Wärme. Darüber geht natürlich alles, nur muss man für Halbleiter einen höheren Widerstand annehmen. Und natürlich läuft ein PC am Nordpol, verdammte Sch****!!

Naja, das stimmt so auch nicht (Stichwort Nullpunktsenergie, Bose-Einstein-Kondensat). Und für nicht-dotierte Halbleiter kann man für sehr niedrige Temperaturen nicht nur einen größeren Widerstand annehmen, sondern unter ner gewissen Temperatur kann man ihn in guter Näherung als unendlich annehmen.

Allerdings sind Temperaturen, auf der Erde, also z.b. am Nordpol oder sonstiges doch noch sehr weit vom Nullpunkt entfernt, von daher.... Allerdings würde ich auch nicht unbedingt nen PC da einige Stunden / Tage stehen lassen, bis wirklich alle Bauteile komplett die Außentemperatur angenommen haben und ihn dann starten, ob das gut ist weiß ich nicht....

 

[Nemesys]

ach du weißt schon, dass die sensoren ab -50°C ungefähr sowieso nicht mehr richtig anzeigen? das ist genau wie mit autos -> analoges tempometer rechnet ab ca. 100km/h auch nicht mehr ganz genau, kann passieren man fährt schneller oder langsamer als das das ist eben technik!

bei wiki steht ein beispiel mit RAM, vielleicht solltest du das durchlesen, das ist ein weitaus besseres beispiel als die berichte der GC

 

[CrispiN]

also underclocker2k4 hat da schon recht gute Sachen gesagt die auch soweit richtig sind von der reinen Logik her..

Wenn wir von normalen Halbleitern reden, die bei 0K nicht mehr arbeiten können stimmt das schon alles. Aber eine CPU ist ja einerseits ein dotierter(mit Fremdatomen manipulierter) Halbleiter, d.h. dass sich damit z.B. das Verhalten des Halbleiters ggü. tiefer Tmeperatur ändert, ob positiv oder negativ lass ich mal im Raum stehen
Jedenfalls kann eine komplexe Schaltung wie eine CPU mit einer imensen Anzahl an IC's nicht ohne weiteres stillgelegt werden, das klappt wegen der Verlustleistung einfach nicht, aber darauf brauch ich ja nicht weiter einzugehen.

@eXo deine Lehrerin erzählt absoluten Schwachsinn, glaub ihr nichts davon. Allerdings wirst du es trotzdem schwer haben sie umfassend vom Gegenteil überzeugen zu können

 

[Nemesys]

stürrische lehrer gibts halt....das beste ist du lässt nicht sofort locker, das ganze jetzt physikalisch zu erklären, wäre für den informatik-lehrer zu kompliziert, dazu kommt noch, dass es ne lehrerin ist (tschuldigung, ich bin kein anti-feminist) meine lehrerin für informatik war da auch sehr überzeugt von sich und ich wusste in einigen fällen, dass es doch absoluter schwachfug war, was die da gelabert hat aber ich kann dir fürs ende nur versichern, wenn du kein schlagkräftiges argument bringst: du bist letzten endes der dumme, weil die meisten lehrer nicht mehr lernbereit sind

 

[Pascha]

und selbst wenn du es handfest beweisen kannst und deine aussage als grundstein der EDV gilt, wenn du an den falschen lehrer gerätst kannst du ganz schön alt aussehen....hatte da auchmal eine die mir dann pünktlich zum abschluss eine nette 5- reingedrückt hat...obwohl ich die jahre vorher immer 1-2 stand... und da die begründung heutzutage auch kein problem mehr zu sein scheint wäre ich mit sowas ganz vorsichtig!

 

[eXo]

Es ist ja nicht so das ich meine lerherin "angekackt" habe so wie es vielleicht rüber gekommen ist...

Nur allein die Aussage mit der Arktis, da musste ich schon lachen... ich wusste das es schwachsinn war was sie erzählt hatte... konnte die These aber nicht belegen... damit habt ihr mir ja jetzt geholfen... werde den text underclocker mal ausdrucken und am freitag vortragen... bin mal gespannt was sie darauf sagt... warscheinlich sucht sie dann irgendwelche lücken und sagt sowieso wie: Definiere IC!

ich werds der alten schon zeigen..na warte...

 

[Thoreau]

ach du weißt schon, dass die sensoren ab -50°C ungefähr sowieso nicht mehr richtig anzeigen?

definiere mal "nicht mehr richtig"

sonst würden alle thermometer die unter -50°C gehn ja fehler aufweisen

ich glaube aber eher das sind MINIMALE^^

 

[underclocker2k4]

Es ist verdamm schwierig weitbereichthermometer zu baun. Und wenn man dies tut, dann wirds TEUER. Einfacher und günstiger ist es dagegen thermometer zu baun, die in bestimmten bereichen sehr genau gehen und den rest ehr schlecht. Spezialisierung eben.