Ohmsches Gesetz ist im Allgemeinen NICHT korrekt, es wird aus historischen Gründen nur als Gesetz bezeichnet !! Es ist ein Gesetz in dem gleichen Sinne, in dem das Hookesche Gesetz ein Gesetz ist ... es gilt nur für bestimmte Systeme unter bestimmten Bedingungen, aber es ist weithin bekannt, weil es einfach und linear ist!

Es sind nicht nur Supraleiter, Dioden sind ein ordentliches alltägliches Beispiel dafür, dass das Ohmsche Gesetz nicht gilt. Unter ausreichend extremen Umständen schlägt dies jedoch für jedes Material fehl.

Sehen Sie sich dieses I-V-Diagramm für eine Diode an.

Das Ohmsche Gesetz gilt für gewöhnliche Leiter aus einem Grund: Die Teilchen, die den Strom (normalerweise, aber nicht immer Elektronen) führen, streuen inkohärent und unelastisch von den Merkmalen des Leiters. Im Falle eines Elektronenstroms wird diese Streuung bei niedriger Temperatur durch Verunreinigungen im Leiter verursacht; Bei hohen Temperaturen ist die Elektronen-Phonon-Streuung die dominierende Streuquelle (Phononen sind kohärente Schwingungen des Grundgitters des Leiters). Solange diese Bedingungen vorliegen, können Sie erwarten, dass das Ohmsche Gesetz eine gute Annäherung an das Verhalten des Stroms darstellt.

In einem Supraleiter zeigt die Quantenmechanik jedoch ihren eleganten Kopf und erzeugt eine Situation, in der ein kohärenter Effekt auftritt dominieren bis zu einem Punkt, an dem praktisch keine unelastische Streuung und damit kein Energieverlust im Stromfluss auftritt.

Dies sind auch nicht die einzig möglichen Situationen, wie Schlomo Steinbergerstein bemerkt Halbleiter aufweisen eine breite Palette von Leitungsverhalten.

Der Unterschied in der makroskopischen Physik ist auf einen Unterschied in der mikroskopischen Physik zurückzuführen.

Dieses Geschäft, in dem Regime, die von kohärenter und inkohärenter Interaktion dominiert werden, ein sehr unterschiedliches Verhalten zeigen in verschiedenen Bereichen der Physik viel zu tun, und man könnte eine lange (und möglicherweise erfreuliche) Zeit damit verbringen, diese Effekte allein zu untersuchen.

Wenn Sie Ihre Frage aus der Perspektive der idealen Schaltungstheorie betrachten, hat ein idealer Widerstand die folgende IV-Beziehung:

$ V_R = I_R R $

Die Spannung am Widerstand beträgt proportional zum Strom durch den Widerstand mit einer Proportionalitätskonstante von $ R $.

In der idealen Schaltungstheorie kann ein idealer Leiter als "Null-Ohm-Widerstand" betrachtet werden. Das Setzen von $ R = 0 $ in der obigen Gleichung ergibt:

$ V_ {R_0} = 0 $

Mit anderen Worten, für jeden Wert des Stroms Die Spannung an einem idealen Leiter beträgt genau $ 0V $.

Natürlich gibt es in der realen Welt keine idealen Widerstände oder Leiter. Das Ohmsche Gesetz ist jedoch immer noch eine gute Annäherung für viele Materialien über einen begrenzten Betriebsbereich.

Aus Wiki:

Die am einfachsten zu messende Methode Der elektrische Widerstand einer Probe eines Materials besteht darin, sie in einen Stromkreis in Reihe mit einer Stromquelle I zu schalten und die resultierende Spannung V über der Probe zu messen. Der Widerstand der Probe wird durch das Ohmsche Gesetz als R = V / I angegeben. Wenn die Spannung Null ist, bedeutet dies, dass der Widerstand Null ist.

Nein, da der Spannungsabfall am Gerät ebenfalls auf Null geht.

Das Ohmsche Gesetz hat hier kein Problem mehr als jede andere Formel in den Wissenschaften, bei der durch einen Nenner geteilt wird, der auf Null gehen kann.

Das Ohmsche Gesetz weist eine Singularität auf, wenn kein Widerstand vorliegt, sondern eine Spannung ungleich Null. Eine ideale Spannungsquelle kann nicht parallel zu einem Widerstand von Null geschaltet werden, da dies impliziert, dass unendlich viel Strom fließt, was absurd ist.

Beachten Sie, dass die Supraleitung die Impedanz nicht beseitigt. Selbst wenn Sie eine ideale Spannungsquelle hätten, um sie über ein Stück Supraleiter anzuschließen, wäre der Strom nicht unendlich. Es würde durch die Induktivität begrenzt (was es dem Strom ermöglichen würde, allmählich ohne Bindung anzusteigen). Um die Schaltung richtig zu modellieren, müsste sie als ideale Spannungsquelle gezeichnet werden, die an einen idealen Induktor angeschlossen ist. So etwas ist mathematisch möglich und analysierbar (und kommt wahrscheinlich sogar in zahlreichen elementaren Lehrbüchern als Beispiel vor). Das Ohmsche Gesetz ist eine Idealisierung, die auf einem idealen Widerstand basiert und keine parasitäre Induktivität oder Kapazität aufweist. Als solches bricht es zusammen, lange bevor wir den Widerstand Null erreichen. Die Singularität bei R = 0 ist also rein akademisch. Bei R = 0 haben wir ein Stück Draht, das zwar supraleitend sein kann, jedoch Kapazität und Induktivität aufweist.

Beachten Sie übrigens, dass in Supraleitern Strom ohne Spannung fließen kann. Dies passt jedoch zu allen gewöhnlichen Gesetzen, die wir bei der Analyse einfacher Schaltkreise anwenden. Wenn Sie das Schema einer Schaltung zeichnen, die aus einer Schleife aus idealem Draht besteht, kann in dieser Schleife für immer ein endlicher Strom fließen, ohne dass irgendwo in dieser Schleife Potentialunterschiede auftreten. Wir können die Schleife in zwei Hälften teilen, und jede Hälfte kann "denken", dass es in der anderen Hälfte eine Stromquelle gibt.

In der Supraleitung haben wir Strom ohne Spannung und im Josephson-Effekt haben wir einen Strom ohne Spannung.Dies sind Quantensysteme, in denen bizarres Verhalten erwartet wird.Der spezifische Widerstand des Supraleiters ist gegeben durch $ \ rho = \ mu_0 \ hbar / (2m_e) $, wobei die Konstanten verstanden werden.