Niektóre przewodniki są nieomowe, ponieważ ich rezystancja nie pozostaje stała wraz ze zmianami przyłożonego napięcia lub prądu. To odchylenie od prawa Ohma zwykle występuje w materiałach, w których zależność prąd-napięcie jest nieliniowa. Zachowanie nieomowe może wynikać z różnych czynników, takich jak zależność od temperatury, właściwości półprzewodników lub obecność wewnętrznych barier wpływających na przepływ elektronów. W takich materiałach rezystancja może się znacznie różnić w zależności od wielkości i kierunku przyłożonego pola elektrycznego lub gęstości prądu.
Przewodniki wykazują zachowanie nieomowe z kilku powodów związanych z ich strukturą atomową i molekularną. W przeciwieństwie do idealnych przewodników omowych, w których rezystancja pozostaje stała, przewodniki nieomowe mogą mieć złożone struktury wewnętrzne lub interfejsy, które wprowadzają dodatkowe mechanizmy rezystancji. Mechanizmy te mogą obejmować rozpraszanie elektronów, zmiany ruchliwości nośników lub efekty termiczne, które zmieniają przewodność w odpowiedzi na zmieniające się warunki elektryczne. Nieliniowa reakcja tych materiałów pod wpływem zmiennych pól elektrycznych lub gęstości prądu kontrastuje z prostą liniową zależnością opisaną przez prawo Ohma dla idealnych przewodników.
Nie wszystkie przewodniki przestrzegają prawa Ohma, ponieważ prawo Ohma dotyczy wyłącznie materiałów o stałej rezystancji w pewnym zakresie napięć i prądów. Przewodniki nieomowe odbiegają od tej zasady ze względu na czynniki takie jak wpływ temperatury, zachowanie półprzewodników lub niedoskonałości strukturalne, które wpływają na ruch elektronów i przewodność. Materiały wykazujące zachowanie nieomowe mogą wymagać różnych modeli teoretycznych lub metod charakteryzacji, aby dokładnie opisać ich właściwości elektryczne i zachowanie w różnych warunkach pracy.
Niektóre materiały wykazują nieomowe zachowanie w słabych polach elektrycznych, ponieważ ich przewodność elektryczna zależy nieliniowo od natężenia pola elektrycznego. W takich przypadkach przewodność może zmieniać się w zależności od przyłożonego napięcia lub prądu w sposób niezgodny z prawem Ohma. Słabe pola elektryczne mogą nie zapewniać wystarczającej energii do pokonania wewnętrznych barier lub aktywowania mechanizmów przewodnictwa równomiernie w całym materiale, co prowadzi do nieliniowych odpowiedzi i nieomowego zachowania. Zrozumienie tych cech jest niezbędne do projektowania i przewidywania działania urządzeń i obwodów elektronicznych wykorzystujących takie materiały.
Przewodniki nieomowe zazwyczaj wykazują kilka odrębnych cech, które odróżniają je od przewodników omowych. Jedną z kluczowych cech jest nieliniowa zależność pomiędzy napięciem i prądem, gdzie zmiany przyłożonego napięcia powodują nieproporcjonalne zmiany prądu. To zachowanie kontrastuje z przewodnikami omowymi, w których prąd jest wprost proporcjonalny do napięcia zgodnie z prawem Ohma. Ponadto przewodniki nieomowe mogą wykazywać przewodność zależną od temperatury, właściwości podobne do półprzewodników lub efekty histerezy w zmiennych warunkach elektrycznych. Te cechy wymagają specjalistycznych technik i modeli charakteryzowania, aby dokładnie opisać i przewidzieć zachowanie elektryczne materiałów nieomowych w zastosowaniach praktycznych, począwszy od elektroniki po badania w zakresie materiałoznawstwa.
