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2026-03-31T12:48:55Z

Beispiele

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{{Dieser Artikel|Dieser Artikel behandelt die Bedeutung positiver Rückkopplung in der Regelungstechnik. Für die Bedeutung in der Psychologie siehe [[Feedback (Gruppendynamik)]].}}
[[Datei:Herdwick Stampede.jpg|mini|Wenn bei einer Huftierherde nur wenige Tiere in Angst versetzt werden, kann das durch positive Rückkopplung zur [[Stampede]] führen, ähnlich wie bei einer [[Massenpanik]] bei Menschen.]]
'''Positive Rückkopplung''' oder auch '''Mitkopplung''' liegt vor, wenn sich ein [[Signal]] oder eine [[physikalische Größe|Größe]] verstärkend auf sich selbst auswirkt. Dabei ist in realen Systemen das Ausgangssignal immer begrenzt, sei es durch begrenzte Energieressourcen, nichtlineare Eigenschaften oder die Zerstörung des Systems. Bei [[Negative Rückkopplung|negativer Rückkopplung]], auch Gegenkopplung genannt, wirkt das Ausgangssignal dem Eingangssignal entgegen.
[[Datei:Ideal feedback model.svg|mini|Prinzip der Mitkopplung mit Verstärker ''A'' und positiver Rückkopplung ''B'']]

== Allgemeines ==
[[Datei:Schmitttrigger nichtinvertierend.svg|mini|Schaltbild eines [[Schmitt-Trigger]]s mit U<sub>e</sub> als Eingangsspannung, U<sub>r</sub> als Referenzwert, Rückkopplung auf den die Mitkopplung unterstützenden Eingang]]
Positive Rückkopplung kann in allen [[System]]en auftreten, in denen Ausgangsgrößen wieder Einfluss auf die Eingangsgrößen haben, unter Umständen in modifizierter Form. Solche Systeme sind unter anderem in Technik und Wirtschaft bekannt. In den Sozialwissenschaften werden positive Rückkopplungen als Auslöser für [[Pfadabhängigkeit]] untersucht. In der Biologie existieren Mitkopplungen nur kurzzeitig, in der Regel bricht ein mitgekoppeltes [[Dämpfung|ungedämpftes]] System schnell zusammen.

Gelangt in einem [[Regelkreis]] eine Wirkung des Ausgangssignales in gleicher [[Phasenwinkel|Phasenlage]] auf den Eingang, so wird der Regler instabil und es kann zur ''Selbsterregung'' kommen. Theoretisch steigt die Amplitude der Schwingungen über alle Grenzen an, praktisch steigt die Amplitude jedoch nur bis zur Erschöpfung der Energiepuffer an, solange also die [[Kreisverstärkung]] (die Gesamtverstärkung im rückgekoppelten Kreis) größer als eins ist. Dies ist unter anderem beim [[Oszillator]] und beim [[Laser]] der Fall und erwünscht. Unerwünscht ist es zum Beispiel bei (gegengekoppelten) [[Verstärker (Elektrotechnik)|Verstärkern]] und muss hier durch eine [[Frequenzkompensation]] vermieden werden.

(Begrenzte) positive Rückkopplung bildete in vielen Systemen die Basis für [[Selbstorganisation]]sprozesse bzw. [[Emergenz]].

== Beispiele ==
* '''Akustische Rückkopplung:''' Der von einem [[Mikrofon]] aufgenommene Schall wird verstärkt über Lautsprecher wiedergegeben. Treffen die Schallwellen zu stark auf das Mikrofon, wird dieser Prozess wiederholt und es entsteht eine Selbsterregung, die als immer lauter werdendes Brummen oder Pfeifen ([[Feedback (Rockmusik)|Feedback]]) zu vernehmen ist. Sofern keine Signalbegrenzung auftritt, führt dies zur Zerstörung der Lautsprecher. Bereits vor Einsetzen der Selbsterregung treten durch die Mitkopplung lineare Verzerrungen des Frequenzganges auf.
* '''Schneeballeffekt ([[Lockerschnee]]-[[Lawine]]):''' Je größer der rollende Schneeball wird, desto mehr Schnee bleibt bei einer Umdrehung an ihm hängen. Auch Lawinen vom Typ „Schneebrett“ vergrößern sich, ausgehend von einem kleinen Ereignis, rasant.
* '''Ein [[Oszillator]]''' ist ein mit einem Verstärker rückgekoppelter [[Schwingkreis]]. Die Schwingungen entstehen von selbst (Selbsterregung).
* '''Mechanisches [[Froude-Pendel]]:''' Kurzfassung: Es besteht aus einer Anordnung mit einem geschlossenen Seil, an dem eine Masse fixiert ist und einem zylindrischen waagerechten Achsenkörper, über den das Seil gelegt wird. Durch unterschiedliche Gleitreibung und Haftreibung entsteht eine vertikale Pendelbewegung, wenn die Achse sich kontinuierlich dreht.
* '''[[Laser]]''' beginnen von selbst zu emittieren, da ein einziges, spontan emittiertes [[Photon]] lawinenartig weitere Photonen auslöst ([[stimulierte Emission]]).
* '''[[Arbeitslosigkeit]]:''' Infolge der [[Strukturkrise]] eines Wirtschaftszweiges werden Produktionskapazitäten stillgelegt und es entsteht Arbeitslosigkeit. Dies führt zu verändertem Konsumentenverhalten und Nachfragerückgang in anderen Sektoren der Wirtschaft. Die Strukturkrise und Arbeitslosigkeit greift auf andere Wirtschaftszweige über. Es entsteht noch mehr Arbeitslosigkeit, die die Krise weiter verstärkt bis hin zur Massenarbeitslosigkeit und zum [[Zusammenbruchstheorie|Kollaps]] des Wirtschaftssystems.
* '''Labiles Gleichgewicht:''' Bei Umkippen eines Gegenstandes liegt der [[Massenmittelpunkt|Schwerpunkt]] eines kippenden Gegenstandes [[Lotrichtung|lotrecht]] außerhalb seiner Standfläche. Je weiter der Schwerpunkt sich außerhalb befindet, desto schneller kippt der Gegenstand und verlagert seinen Schwerpunkt dabei noch weiter nach außen.
* '''Zinseszins:''' Je größer das zu verzinsende Vermögen ist, umso schneller wächst es. Da auch die Zinsen verzinst werden, handelt es sich um ein [[exponentielles Wachstum]].
* '''Beim Rückkopplungs[[audion]]''' wird die Rückkopplung genutzt, um den Schwingkreis zu entdämpfen.
* '''Psychologie:'''
** '''Bei der [[Phobophobie]]''' (Angst vor der Angst) steigert sich der Mensch immer weiter in seine Ängste hinein.
** [[Kognitive Dissonanz#Benjamin-Franklin-Effekt|Benjamin-Franklin-Effekt]]: Wenn wir jemandem helfen, wird der Hilfeempfänger uns sympathischer. Wenn wir jemandem nicht helfen oder sogar schaden, wird das Opfer von uns abgewertet (vgl. [[Menschenbild#Entmenschlichung|Entmenschlichung]]). Eine freundliche Handlung macht unsere Einstellung freundlicher, was weitere freundliche Handlungen wahrscheinlicher macht; für unfreundliche Handlungen gilt dasselbe.<ref>[[Elliot Aronson]], Robin M. Akert, Timothy D. Wilson: ''Sozialpsychologie.'' 6., aktualisierte Auflage. Pearson Studium, München u. a. 2008, ISBN 978-3-8273-7359-5, S. 181 ff.</ref>
* '''Klimatologie:'''
** Global steigt mit der Temperatur der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre und damit der Treibhauseffekt. Der [[Wasserdampf-Rückkopplung]] genannte Effekt wirkt auch in Phasen globaler Abkühlung verstärkend.
** Eine Veränderung der Schnee- und Eisbedeckung von Boden und Wasserflächen führt dort zu stark veränderter Absorption einfallender Sonnenstrahlung. Diese sogenannte [[Eis-Albedo-Rückkopplung]] ist die stärkste im Klimageschehen wirkende Rückkopplung.
** Im Pazifik treiben Passatwinde warmes Oberflächenwasser nach Westen, entblößen kaltes Tiefenwasser im Osten, was den Wind verstärkende Luftdruckunterschiede hervorruft, siehe [[El Niño-Southern Oscillation]].
* '''[[Dampfblasenkoeffizient]] ([[Kernreaktor]]en):''' Ist dieser positiv, führt eine Erhöhung der Temperatur zu einer Beschleunigung der Kernreaktion, was wiederum die Temperatur erhöht. Der [[RBMK]] war in seiner ursprünglichen Form mit einem positiven Dampfblasenkoeffizienten designt, was einer von mehreren Gründen der [[Reaktorkatastrophe von Tschernobyl]] ist.
* '''[[Thermisches Durchgehen]]''': Wird eine [[exotherm]]e Reaktion durch Zuführen von Wärme weiter beschleunigt, liegt eine positive Rückkopplung vor, welche ebenfalls katastrophale Folgen haben kann.

== Siehe auch ==
* [[Matthäus-Effekt]]
* [[Resonanz]]

== Literatur ==
* Wolfgang Bauer, Hans Herbert Wagener: ''Bauelemente und Grundschaltungen der Elektronik.'' Band 2: ''Grundschaltungen.'' Carl Hanser, München 1981, ISBN 3-446-12319-9.
* Gregor Häberle, Heinz Häberle, Thomas Kleiber: ''Fachkunde Radio-, Fernseh- und Funkelektronik.'' 3., neubearbeitete und erweiterte Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 1996, ISBN 3-8085-3263-7.
* [[Jürgen Beetz]]: ''Feedback: Wie Rückkopplung unser Leben bestimmt und Natur, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft beherrscht''. Springer Spektrum, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-47089-3.

== Einzelnachweise ==
<references />

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[[Kategorie:Systemtheorie (Kybernetik)]]
[[Kategorie:Ökologische Beziehung]]
[[Kategorie:Regelkreistheorie]]
[[Kategorie:Theorie dynamischer Systeme]]
[[Kategorie:Elektronische Schaltungstechnik]]
[[Kategorie:Elektroakustik]]

Positive Rückkopplung - Versionsgeschichte

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