Ohmův zákon tvoří základní stavební kámen elektrostatiky a elektrotechniky. Tento fyzikální zákon, formulovaný německým fyzikem Georgem Simonem Ohmem v roce 1827, popisuje vztah mezi elektrickým proudem, napětím a elektrickým odporem v homogenním kovovém vodiči. Podle Ohmova zákona je elektrický proud I, který protéká vodičem, přímo úměrný napětí U mezi jeho konci a nepřímo úměrný jeho elektrickému odporu R, což lze zapsat matematicky jako: I = U/R, případně U = I·R. Měření a jednotky těchto veličin jsou v soustavě SI: proud v ampérech (A), napětí ve voltech (V), odpor v ohmech (Ω).
Mikroskopicky lze Ohmův zákon vysvětlit přes chování volných elektronů v kovovém vodiči. Po připojení elektrického napětí vzniká vnitřní elektrické pole, které působí na nabité částice (elektrony) a uděluje jim pohyb. Elektrony se však během pohybu srážejí s atomovými jádry kovu, což vede k disipaci energie ve formě tepla – tento proces se makroskopicky projevuje jako elektrický odpor. Při vyšším napětí se zvýší intenzita elektrického pole, které urychluje více elektronů, takže proud vzroste v souladu s Ohmovým zákonem. Tuto úměrnost však platí jen za podmínky, že vlastnosti vodiče, zejména jeho odpor, zůstávají konstantní (např. při konstantní teplotě).
V reálných elektrických a elektronických součástkách není Ohmův zákon vždy bez výjimky aplikovatelný. Platí pouze pro tzv. ohmické součástky (lineární), jako jsou kovové vodiče, kde odpor nezávisí na proudu ani napětí. Existují materiály a prvky (například polovodičové diody nebo žárovky), které mají nelineární voltampérovou charakteristiku, a jejich odpor se mění například se zahříváním. I přes své limity a předpoklady však Ohmův zákon patří mezi nejzákladnější a nepoužívanější principy v technické praxi – umožňuje jednoduché výpočty v elektrických obvodech a návrh zařízení od základních elektrických sítí až po komplikované elektronické systémy.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)