Das Ohmsche Gesetz kann das Verhalten von Materialien nicht beschreiben, die keinen konstanten Widerstand haben. Nicht-ohmsche Materialien wie Halbleiter und Isolatoren haben einen Widerstand, der je nach Spannung oder Strom variiert, wodurch das Ohmsche Gesetz für diese Materialien ungenau ist. Geräte wie Dioden und Transistoren, die integraler Bestandteil moderner Elektronik sind, folgen nicht dem Ohmschen Gesetz, da sich ihr Widerstand mit der angelegten Spannung ändert.
In bestimmten Situationen kann das Ohmsche Gesetz nicht genau angewendet werden. Beispielsweise kommt in Hochfrequenz-Wechselstromkreisen die induktive und kapazitive Reaktanz ins Gewicht und beeinflusst die Gesamtimpedanz auf eine Weise, die das Ohmsche Gesetz nicht berücksichtigt. Ebenso gilt das Ohmsche Gesetz nicht für Supraleiter, die unterhalb einer kritischen Temperatur einen Widerstand von Null aufweisen, da der Spannungsabfall an ihnen unabhängig vom Strom Null ist.
Das Ohmsche Gesetz funktioniert nicht bei Materialien mit nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinien. Ein Beispiel ist der Glühfaden einer Glühbirne, dessen Widerstand mit der Temperatur zunimmt. Wenn sich der Glühfaden bei erhöhtem Strom erwärmt, ändert sich sein Widerstand, was zu einem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Spannung und Strom führt und somit das Ohmsche Gesetz verletzt.
Die Fehler des Ohmschen Gesetzes liegen darin begründet, dass es von einer linearen Beziehung zwischen Spannung und Strom ausgeht, die nicht für alle Materialien und Bedingungen gilt. Diese Annahme gilt nur für ohmsche Materialien, bei denen der Widerstand konstant bleibt. In der Realität zeigen viele Materialien und Geräte ein nichtlineares Verhalten, bei dem der Widerstand mit der angelegten Spannung oder dem angelegten Strom variiert, was das Ohmsche Gesetz unzulänglich macht.
Bei einem Experiment zum Ohmschen Gesetz können Fehlerquellen Temperaturschwankungen, ungenaue Messgeräte und Kontaktwiderstände an den Anschlüssen sein. Temperaturänderungen können die Beständigkeit des zu prüfenden Materials beeinflussen und zu inkonsistenten Ergebnissen führen. Darüber hinaus können Widerstände in den Anschlüssen und Messungenauigkeiten zu Fehlern bei den beobachteten Spannungs- und Stromwerten führen.
Das Problem des Ohmschen Gesetzes bezieht sich auf die Einschränkung des Gesetzes bei der Beschreibung des elektrischen Verhaltens nicht-ohmscher Materialien und komplexer Schaltkreise. Es geht von einem konstanten Widerstand aus, was für viele reale Materialien und Geräte nicht gilt. Dieses Problem verdeutlicht die Notwendigkeit umfassenderer Modelle zur genauen Beschreibung des elektrischen Verhaltens in verschiedenen Kontexten.
Unter Bedingungen, bei denen das Material nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinien aufweist, wie etwa in Halbleitern, Supraleitern und Geräten wie Dioden und Transistoren, wird das Ohmsche Gesetz nicht eingehalten. Hochfrequente Wechselstromkreise und Systeme mit erheblicher Reaktanz unterliegen ebenfalls nicht dem Ohmschen Gesetz. Darüber hinaus können extreme Temperaturen aufgrund veränderter Materialeigenschaften zu Abweichungen vom Ohmschen Gesetz führen.