Закон Ома не работает в ряде ситуаций, когда условия, при которых он был установлен, не соблюдаются.

Вот некоторые из этих ситуаций:

- При высоких частотах. Изменение электрического поля происходит настолько быстро, что носители заряда не успевают перемещаться по проводнику, что приводит к возникновению индуктивности и емкости проводника.

 - При низких температурах. Для веществ, обладающих сверхпроводимостью, где сопротивление падает до нуля.

- При заметном нагреве проводника. Проходящий ток может вызвать нагрев проводника, изменяя его вольт-амперную характеристику.

- При приложении к проводнику или диэлектрику высокого напряжения. Может возникнуть пробой, что приведет к образованию дуги и повреждению системы.

- В вакуумных и газонаполненных электронных лампах. Включая люминесцентные лампы.

- В гетерогенных полупроводниках и полупроводниковых приборах. Имеющих p-n-переходы, например, в диодах и транзисторах.- В контактах металл-диэлектрик. Вследствие образования пространственного заряда в диэлектрике.

Эти условия приводят к тому, что простое линейное соотношение между напряжением и током, описываемое классическим законом Ома, нарушается, и для описания поведения системы требуются более сложные модели.

Стоит помнить, что закон Ома - для участка цепи. Приведённые примеры частные случаи которые описываются расширенным формулами.