焦耳的主要贡献
焦耳的主要贡献是他研究了热和机械功之间的当量关系。焦耳最初的研究方向是电磁机，他想将父亲的酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率
1837年，焦耳制成了用电池驱动的电磁机，但由于支持电磁机工作的电流来自锌电池，而锌的价格昂贵，用电磁机反而比用蒸汽机成本高。焦耳虽然没有达到最初的目的，但他从实验中发现了电流可以做功的现象
1843年，焦耳又设计了一个新实验想找到这一关系。他将一个小线圈绕在铁芯上，用电流计测量感生电流，把线圈放在装水的容器中，测量水温以计算热量。这样在没有外界电源供电的情况下，水温的升高只是机械能转化为电能、电能又转化为热的结果.
1847年，焦耳设计了更巧妙的实验，他在量热器里装了水，中间安上带有叶片的转轴，然后让下降重物带动叶片旋转，由于叶片和水的摩擦，水和量热器都变热了。根据重物下落的高度，可以算出转化的机械功；根据量热器内水升高的温度，就可以计算水的内能的升高值。把两数进行比较就可以求出热功当量的准确值来[3]。
焦耳热
以毛细管电泳为例：毛细管电泳需要电场做功，有电场做功就会产生热量，这就是焦耳热。这种焦耳热视其程度不同，可形成不同的温度梯度，甚或引起溶液对流、出现气泡等。气泡会使电泳中断，而温度梯度和对流会大幅度降低分离效率.
焦耳定律
焦耳定律是指电能和热能的转化关系，它是英国物理学家焦耳在1841年发现的。焦耳定律的具体内容是：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比.
焦耳定律的数学公式是Q=I2Rt，其中Q表示热量，单位是焦耳；I表示电流，单位是安培；R表示电阻，单位是欧姆；t表示时间，单位是秒。这个公式适用于所有电流热效应的计算.
焦耳在用电阻丝给水加热的时候发现，设置不同的参数，电阻丝产生的热量就不样，水的温度也就不同。他决定对其展开定量研究。通过大量的实验，焦耳最终发现了焦耳定律。焦耳定律为电路照明设计、电热设备设计和计算电力设备的发热提供了依据.
在纯电阻电路中，以焦耳定律的公式为依据，还能推导出其他的计算电路热量的公式。但是需要注意的是，焦耳定律的公式适用于所有电路，而推导出来的公式只适用于纯电阻电路.
国际单位制用焦[耳](J)表示功或能的单位。1焦耳等于在1牛力作用下，在该力的方向上运动1米所做的功；在电学中等于1W・s，即1A的电流流过1Ω的电阻在1秒内释放的能量.
