A lei de Ohm não descreve o comportamento de materiais que não possuem resistência constante. Materiais não ôhmicos, como semicondutores e isolantes, possuem uma resistência que varia com a tensão ou corrente, tornando a lei de Ohm imprecisa para esses materiais. Dispositivos como diodos e transistores, que são parte integrante da eletrônica moderna, não seguem a lei de Ohm porque sua resistência muda com a tensão aplicada.
Em certas situações, a lei de Ohm não se aplica com precisão. Por exemplo, em circuitos CA de alta frequência, a reatância indutiva e capacitiva torna-se significativa, afetando a impedância geral de maneiras que a lei de Ohm não leva em conta. Da mesma forma, em supercondutores, que apresentam resistência zero abaixo de uma temperatura crítica, a lei de Ohm não se aplica porque a queda de tensão entre eles é zero, independentemente da corrente.
A lei de Ohm não funciona em casos que envolvem materiais com características corrente-tensão não lineares. Um exemplo é o filamento de uma lâmpada incandescente, que possui uma resistência que aumenta com a temperatura. À medida que o filamento aquece com o aumento da corrente, a sua resistência muda, levando a uma relação não linear entre tensão e corrente, violando assim a lei de Ohm.
As falhas da lei de Ohm surgem porque ela assume uma relação linear entre tensão e corrente, o que não se aplica a todos os materiais e condições. Esta suposição só é válida para materiais ôhmicos onde a resistência permanece constante. Na realidade, muitos materiais e dispositivos apresentam um comportamento não linear onde a resistência varia com a tensão ou corrente aplicada, tornando a lei de Ohm inadequada.
Em um experimento baseado na lei de Ohm, as fontes de erro podem incluir variações de temperatura, instrumentos de medição imprecisos e resistência de contato nas conexões. As mudanças de temperatura podem afetar a resistência do material testado, levando a resultados inconsistentes. Além disso, qualquer resistência nas conexões e imprecisões de medição podem introduzir erros nos valores observados de tensão e corrente.
O problema da lei de Ohm refere-se à limitação da lei em descrever o comportamento elétrico de materiais não ôhmicos e circuitos complexos. Assume uma resistência constante, o que não é válido para muitos materiais e dispositivos do mundo real. Este problema destaca a necessidade de modelos mais abrangentes para descrever com precisão o comportamento elétrico em vários contextos.
A lei de Ohm não é obedecida sob condições em que o material apresenta características não lineares de corrente-tensão, como em semicondutores, supercondutores e dispositivos como diodos e transistores. Circuitos CA de alta frequência e sistemas com reatância significativa também não aderem à lei de Ohm. Além disso, temperaturas extremas podem causar desvios da lei de Ohm devido a alterações nas propriedades do material.