Kopplung (Physik)

Die Kopplung zweier oder mehrerer physikalischer Systeme erfolgt durch eine Wechselwirkung. Die Begriffe Kopplung und Wechselwirkung werden daher auch gelegentlich synonym gebraucht. Bei der Entkopplung wird die Wechselwirkung der beteiligten Systeme aufgehoben.

Die Kopplung im allgemeinen (physikalischen) Sinne erfolgt zum Beispiel durch Austausch von Energie oder Impuls zwischen den beteiligten Systemen.

Kopplung im engeren Sinne (gekoppelte Schwingung)

Unter Kopplung versteht man im engeren Sinne häufig die Kopplung zweier schwingungsfähiger Systeme. Bei mechanischen Systemen kann die Kopplung z. B. durch eine Feder erfolgen (gekoppelte Pendel). Wird die Feder so weich gewählt, dass Schwingungen des einen Körpers nicht oder nur zum Teil in den anderen übertragen werden, spricht man auch von Schwingungsisolierung. Dieses Phänomen wird im Maschinenbau häufig genutzt, um Körperschallübertragung aus einer Maschine heraus an die Umgebung zu vermeiden. Ein anderes Beispiel der Kopplung ist die Kopplung elektrischer Schwingkreise.

Ein Spezialfall der Kopplung ist die Rückkopplung. Dabei wird ein schwingungsfähiges System an den Ausgang eines aktiven Systems gekoppelt, das seinerseits durch Kopplung seines Eingangs an das schwingungsfähige System gesteuert wird. Erfolgt die Steuerung in Phase (resonant), so wird dem schwingungsfähigen System Energie zugeführt. Ist die zugeführte Energie so groß wie eine eventuelle Dämpfung des schwingungsfähigen Systems, so bleibt die Amplitude der Schwingung konstant (Entdämpfung). Ist die Energie größer, so nimmt die Amplitude zu (Resonanzkatastrophe).