Во многих случаях ток I через проводник прямо пропорционален приложенному напряжению U. Закон, выражающий эту связь, был установлен в 1827 г. немецким ученым Г. Омом и носит его имя. По закону Ома ток I через проводник пропорционален приложенному напряжению U:

Коэффициент R называется электрическим сопротивлением проводника.

Выделим в произвольной электрической цепи участок, обладающий сопротивлением R и находящийся под напряжением U.  Согласно закону Ома сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению. Закон Ома записывается в виде следующей формулы:

Коэффициент R  назы вается электрическим сопротивлением цепи.

Закон Ома устанавливает связь между силой тока I на участке цепи, приложенным напряжением U и сопротивлением участка R. В СИ единица сопротивления называется омом (Ом). 1 Ом - это сопротивление проводника, в котором при напряжении 1 В сила тока равна 1 А.

Закон Ома отличается, например, от законов Ньютона тем, что законы Ньютона фундаментальны, они выполняются всегда. Закон Ома выполняется лишь для некоторых проводников и в каждом случае лишь в определенном интервале токов. Он не выполняется также, если ток или напряжение меняются слишком быстро. С другой стороны, и второй закон Ньютона выполняется не всегда. Точнее, он всегда выполняется для точечных частиц, но для тел имеющих конечные размеры нужно уточнять определение вектора силы и ускорения (отдельные части тела могут иметь разные ускорения). Позже вы узнаете, что при движении тел с очень большими скоростями (близкими к скорости света) масса тела и сила связаны другим соотношением, содержащим  отношение скорости движения тела к скорости света. И для маленьких тел, таких как электроны и протоны законы Ньютона тоже не выполняются, вместо них используются законы квантовой механики.

Часто проводник с током сравнивают с трубой, по которой течет вода. Величина электрического тока (заряд, проходящий через сечение проводника за единицу времени) ассоциируется с потоком воды (количество воды, проходящей через сечение трубы в единицу времени).
Приложенное к проводнику напряжение (разность потенциалов) аналогично разности Δp=p2-p1 давлений p1 и p2 в жидкости на первом и втором концах трубы соответственно.

Чем толще труба, тем  больше воды протекает через трубу в единицу времени (при фиксированной разности давлений). Чем больше разность давлений, тем больше воды протекает через трубу в единицу времени (при фиксированном сечении трубы). Заметим, что приближенно поток воды q пропорционален разности давлений Δp=p2-p1  но коэффициент пропорциональности немного меняется при изменении p1  и p2 . Следовательно, сечение трубы аналогично величине 1/R. Эта аналогия может облегчить лишь первоначальное знакомство с током и сопротивлением.