Prawo Ohma, choć fundamentalne dla zrozumienia obwodów elektrycznych, ma kilka wad i ograniczeń. Wadą jest to, że zakłada się, że rezystancja (R) obwodu pozostaje stała niezależnie od zmian napięcia (V) lub prądu (I). W rzeczywistości rezystancja może się różnić ze względu na takie czynniki, jak zmiany temperatury, starzenie się komponentów lub nieliniowe zachowanie niektórych materiałów. Może to prowadzić do niedokładności przewidywań opartych wyłącznie na prawie Ohma.
Załamanie prawa Ohma ma miejsce, gdy zależność między napięciem, prądem i rezystancją odbiega od liniowości. Materiały nieomowe, takie jak diody i tranzystory, nie podlegają prawu Ohma, ponieważ ich rezystancja zmienia się wraz z napięciem lub prądem. Na przykład w półprzewodnikach prąd może rosnąć wykładniczo wraz z napięciem, naruszając zależność liniową przewidzianą przez prawo Ohma.
W kontekście badań prądu elektrycznego klasy 12, prawo Ohma ma ograniczenia, przede wszystkim w zakresie zastosowania do obwodów liniowych o stałych rezystancjach. Uczniowie dowiadują się, że prawo Ohma obowiązuje w przypadku przewodników, których rezystancja pozostaje stała w zmieniających się warunkach napięcia i prądu. Jednak w rzeczywistych scenariuszach obejmujących komponenty takie jak diody lub złożone sieci prawo Ohma może nie opisywać dokładnie zachowania obwodów, co wymaga dodatkowych teorii, takich jak prawa Kirchhoffa lub metody analizy obwodów.
Poza idealnymi obwodami rezystancyjnymi, czynniki takie jak zmieniające się temperatury wpływające na rezystancję, efekty przejściowe w kondensatorach i cewkach indukcyjnych oraz nieliniowe zachowania w urządzeniach półprzewodnikowych mogą stanowić wyzwanie dla prostego zastosowania prawa Ohma. Inżynierowie i fizycy często podkreślają potrzebę szerszych technik analizy obwodów, aby uwzględnić te złożoności.
Prawo Ohma nie zawsze się sprawdza, ponieważ zakłada liniową zależność pomiędzy napięciem, prądem i rezystancją. W przypadkach, gdy rezystancja zmienia się wraz z napięciem (jak w półprzewodnikach) lub prądem (jak w termistorach), prawo Ohma nie pozwala dokładnie przewidzieć zachowania obwodu. Dodatkowo, przy bardzo wysokich częstotliwościach lub w warunkach nieustalonych, gdzie reaktancja w kondensatorach i cewkach indukcyjnych staje się znacząca, prawo Ohma staje się niewystarczające do opisu złożonych interakcji napięcia i prądu.
Prawo Ohma jest korzystne, ponieważ zapewnia prostą i intuicyjną zależność między napięciem, prądem i rezystancją w liniowych obwodach elektrycznych. Zależność ta pozwala inżynierom i technikom dokładnie przewidywać i obliczać zachowanie obwodów w normalnych warunkach pracy. Stanowi podstawę do zrozumienia podstawowej analizy obwodów i służy jako punkt wyjścia do bardziej zaawansowanych zagadnień z elektroniki i elektrotechniki. Ponadto prawo Ohma ma szerokie zastosowanie w praktycznych scenariuszach z udziałem elementów rezystancyjnych, co czyni je podstawowym narzędziem w dziedzinie nauk elektrycznych.