焦耳的主要贡献播报
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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，他想将女儿的酿酒厂中应用的蒸气机替换成电磁机以提升工作效率[3]。
1837年，焦耳制成了用电瓶驱动的电磁机，但因为支持电磁机工作的电压来自锌电板，而锌的价位高昂，用电磁机反倒比用蒸气机成本高。焦耳似乎没有达到最初的目的，但他从实验中发觉了电压可以做功的现象[3]。
为进一步探求电压热效应的规律，焦耳把环型线圈倒入装水的试管内，检测不同电压硬度和内阻时的温度。通过这一实验，他发觉导体在一定时间内放出的热量与导体的阻值及电压硬度的平方之积成反比。随后不久，俄罗斯化学学家楞次公布了他的大量实验结果，进一步验证了焦耳关于电压热效应推论的正确性。因而电功率单位换算关系，该定理被称为焦耳—楞次定理[3]。
在完成电压热效应的研究以后，焦耳又进行了功与热量的转化实验。焦耳觉得，自然界的能量是不能剿灭的，消耗了机械能，总能得到相应的热能。为此，做功和传递热量之间一定存在着确定的数目关系，即热功当量[3]。
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，用电压计检测感生电压，把线圈置于装水的容器中，检测温度以估算热量。这样在没有外界电源供电的情况下，温度的下降只是机械能转化为电能、电能又转化为热的结果[3]。
这个实验使焦耳想到了机械功与热的联系，经过反复的实验、测量，焦耳测出了热功当量，即1卡路里的热量相当于460千克/米的功。但是，此结果并不精确，焦耳又进行了更精确的实验[3]。
1847年，焦耳设计了更巧妙的实验，他在量热器里装了水，中间安上带有茎秆的转轴，之后让增长重物推动茎秆旋转，因为茎秆和水的磨擦，水和量热器都变热了。按照重物下落的高度，可以算出转化的机械功；按照量热器内水下降的气温，就可以估算水的内能的下降值。把两数进行比较就可以求出热功当量的确切值来[3]。
实验器具[7]
此后，焦耳还用海豚油或水银取代水来做实验，他用各类方式进行了四百多次实验经过更精确地检测，得到的热功当量值为1卡=4.15焦耳，十分接近目前采用的1卡=4.184焦耳。在当时的条件下，能作出这样精确的实验来，是十分不容易的。焦耳确切地测定了热功当量，进一步证明了能的转化和守恒定理是客观真理。这一定理的确定，宣告了制造“永动机”的幻想彻底破灭[3]。
焦耳定理播报
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焦耳定理是指电能和热能的转化关系，它是美国化学学家焦耳在1841年发觉的。焦耳定理的具体内容是：电压通过导体所形成的热量与电压的平方成反比，与导体的内阻成反比，与通电时间成反比[5]。
焦耳定理的物理公式是Q=I2Rt，其中Q表示热量，单位是焦耳；I表示电压，单位是安培；R表示阻值，单位是欧姆；t表示时间，单位是秒。这个公式适用于所有电压热效应的估算[5]。
焦耳在用内阻丝给水加热的时侯发觉，设置不同的参数，内阻丝形成的热量就不一样，水的气温也就不同。他决定对其展开定量研究。通过大量的实验，焦耳最终发觉了焦耳定理。焦耳定理为电路照明设计、电热设备设计和估算电力设备的发热提供了根据[5]。
在纯内阻电路中，以焦耳定理的公式为根据，能够推导入其他的估算电路热量的公式。而且须要注意的是，焦耳定理的公式适用于所有电路，而推论下来的公式只适用于纯内阻电路[5]。
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；在热学中等于1W・s，即1A的电压流过1Ω的内阻在一秒内释放的能量[6]。
焦耳热映报
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以毛细管电泳为例：毛细管电泳须要电场做功，有电场做功都会形成热量，这就是焦耳热。这些焦耳热视其程度不同，可产生不同的水温梯度，故此导致滤液对流、出现气泡等。气泡会使电泳中断，而气温梯度和对流会大幅度增加分离效率[4]。
在传统电泳中，为了防止对流，采用各类难流动或不流动物质作为电泳支持介质电功率单位换算关系，如纤维素和凝胶等，这实际上是一种“堵”的方式[4]。
与此相反，在毛细管电泳中则采用去除“源”的策略，即通过缩小毛细管外径来推动散热的速率，以达到克服焦耳热效应的目的。可以预见，不同毛细管的散热能力肯定各有差别，其分离疗效也必然会各有差别，所以假如才能预先推出关于毛细管在电泳过程中的散热性能或湿度分布，将会非常有用[4]。