Rückkopplung
Rückkopplung, engl. feedback: Rückkopplungen sind Wirkverläufe, die in einer Kette auf Elemente einwirken, die in der Kette bereits vorhanden sind. Wirkungen werden zu ihren eigenen Ursachen. A wirkt auf B, B wirkt auf C und C wirkt wieder auf A. Rückkopplung ist ein Begriff der Kybernetik bzw. der Systemtheorie.
Je nach der Wirkungsbeziehung der verkoppelten Elemente hat ein solcher Wirkungskreislauf dann:
- selbstverstärkende Eigenschaften (positive Rückkopplung), wenn er eine Kette sich verstärkender Elemente enthält. Dieses ist eine Gefahr, da dann die beteiligten Größen über alle Maßen anwachsen, und durch die Endlichkeit der Umwelt solche Wirkungskreisläufe nicht dauerhaft stabil sein können. Umgangssprachlich auch Teufelskreis.
- Beispiele: Schuldenfalle, Explosionen,
- selbstschwächende Eigenschaften (negative Rückkopplung, Gegenkopplung), wenn er eine Kette sich vermindernder Elemente enthält. Dieses führt zu einem Minimum bzw. Verschwinden von Aktivität.
- Beispiel: Kondensatorentladung über Widerstand
- selbstbegrenzende, aber auch selbstschwingende Eigenschaften, wenn er eine Mischung aus stärkenden und schwächenden Kopplungen enthält (und keiner der beiden überwiegt). Die Werte pendeln also zwischen bestimmten Minima und Maxima, je nach aktueller Wertlage. Dies ist natürlich die Standardsituation in einem System verkoppelter Elemente, die ja zum allergrößten Teil immer eine Mischung fördernder und hemmender Einflüsse darstellt.
- Beispiele: Räuber-Beute-Beziehung, Sinus-Oszillatoren
- regelnde Eigenschaften, wenn verstärkende und schwächende Kopplungen so zusammengebracht sind, dass sie gerade so ansprechen, dass sie die Abweichung eines Ist-Wertes von einem Soll-Wert messen und zu dieser Abweichung gegensteuern, also die Abweichung minimieren. Mit anderen Worten, sie stabilisieren den Soll-Wert.
- Beispiel: Käfigläufermotor
- Technische Anwendungen
- Positive Rückkopplung von elektrischen Systemen zur Erzeugung von hoch- oder niederfrequenten Schwingungen (Oszillator).
- Positive Rückkopplung von Schwingkreis-Systemen zur Entdämpfung und damit Steigerung des Resonanzwiderstandes (Audion, Q-Multiplier)
- Negative Rückkopplung (sog. Gegenkopplung) von elektrischen Systemen zur Linearisierung von Frequenz- und Phasengängen
- Rockmusik: vorzugsweise ein Humbucker in einer nicht-Stratocaster, der im richtigen Winkel vor einem möglichst großem Turm von 4x12"-Stacks gehalten wird und mit dem diese Lautsprecher antreibenden Verstärker verbunden ist. Klingt nur wirklich gut bei Röhrenverstärkern.
Beispiele
aus der Technik
- positive Rückkopplung, wenn man 2 Telefone oder Funkgeräte direkt nebeneinander hält oder bei Konzerten mit dem Mikrofon zu nahe an die Boxen kommt, wird letztendlich durch die Maximalleistung der Anlage begrenzt
- regelnde Rückkopplung: Fliehkraftregler für Dampfmaschinen: je stärker der Dampfdruck, desto schneller dreht sich ein System aus rotierenden Kugeln, das bei der Aufwärtsbewegung mit einem Ablassventil für den Dampf gekoppelt ist. Der Dampfdruck kann einen bestimmten Wert nicht übersteigen.
Siehe auch Regelkreis, Regelungstechnik, Endlosschleife