焦耳的主要貢獻播報
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焦耳的主要貢獻是他研究了熱和機械功之間的當量關系。焦耳最初的研究方向是電磁機，他想將女兒的釀酒廠中應用的蒸氣機替換成電磁機以提升工作效率[3]。
1837年，焦耳制成了用電瓶驅動的電磁機，但因為支持電磁機工作的電壓來自鋅電板，而鋅的價位高昂，用電磁機反倒比用蒸氣機成本高。焦耳似乎沒有達到最初的目的，但他從實驗中發覺了電壓可以做功的現象[3]。
為進一步探求電壓熱效應的規律，焦耳把環型線圈倒入裝水的試管內，檢測不同電壓硬度和內阻時的溫度。通過這一實驗，他發覺導體在一定時間內放出的熱量與導體的阻值及電壓硬度的平方之積成反比。隨后不久，俄羅斯化學學家楞次公布了他的大量實驗結果，進一步驗證了焦耳關于電壓熱效應推論的正確性。因而電功率單位換算關系，該定理被稱為焦耳—楞次定理[3]。
在完成電壓熱效應的研究以后，焦耳又進行了功與熱量的轉化實驗。焦耳覺得，自然界的能量是不能剿滅的，消耗了機械能，總能得到相應的熱能。為此，做功和傳遞熱量之間一定存在著確定的數目關系，即熱功當量[3]。
1843年，焦耳又設計了一個新實驗想找到這一關系。他將一個小線圈繞在鐵芯上，用電壓計檢測感生電壓，把線圈置于裝水的容器中，檢測溫度以估算熱量。這樣在沒有外界電源供電的情況下，溫度的下降只是機械能轉化為電能、電能又轉化為熱的結果[3]。
這個實驗使焦耳想到了機械功與熱的聯系，經過反復的實驗、測量，焦耳測出了熱功當量，即1卡路里的熱量相當于460千克/米的功。但是，此結果并不精確，焦耳又進行了更精確的實驗[3]。
1847年，焦耳設計了更巧妙的實驗，他在量熱器里裝了水，中間安上帶有莖稈的轉軸，之后讓增長重物推動莖稈旋轉，因為莖稈和水的磨擦，水和量熱器都變熱了。按照重物下落的高度，可以算出轉化的機械功；按照量熱器內水下降的氣溫，就可以估算水的內能的下降值。把兩數進行比較就可以求出熱功當量的確切值來[3]。
實驗器具[7]
此后，焦耳還用海豚油或水銀取代水來做實驗，他用各類方式進行了四百多次實驗經過更精確地檢測，得到的熱功當量值為1卡=4.15焦耳，十分接近目前采用的1卡=4.184焦耳。在當時的條件下，能作出這樣精確的實驗來，是十分不容易的。焦耳確切地測定了熱功當量，進一步證明了能的轉化和守恒定理是客觀真理。這一定理的確定，宣告了制造“永動機”的幻想徹底破滅[3]。
焦耳定理播報
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焦耳定理是指電能和熱能的轉化關系，它是美國化學學家焦耳在1841年發覺的。焦耳定理的具體內容是：電壓通過導體所形成的熱量與電壓的平方成反比，與導體的內阻成反比，與通電時間成反比[5]。
焦耳定理的物理公式是Q=I2Rt，其中Q表示熱量，單位是焦耳；I表示電壓，單位是安培；R表示阻值，單位是歐姆；t表示時間，單位是秒。這個公式適用于所有電壓熱效應的估算[5]。
焦耳在用內阻絲給水加熱的時侯發覺，設置不同的參數，內阻絲形成的熱量就不一樣，水的氣溫也就不同。他決定對其展開定量研究。通過大量的實驗，焦耳最終發覺了焦耳定理。焦耳定理為電路照明設計、電熱設備設計和估算電力設備的發熱提供了根據[5]。
在純內阻電路中，以焦耳定理的公式為根據，能夠推導入其他的估算電路熱量的公式。而且須要注意的是，焦耳定理的公式適用于所有電路，而推論下來的公式只適用于純內阻電路[5]。
國際單位制用焦[耳](J)表示功或能的單位。1焦耳等于在1牛力作用下，在該力的方向上運動1米所做的功；在熱學中等于1W?s，即1A的電壓流過1Ω的內阻在一秒內釋放的能量[6]。
焦耳熱映報
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以毛細管電泳為例：毛細管電泳須要電場做功，有電場做功都會形成熱量，這就是焦耳熱。這些焦耳熱視其程度不同，可產生不同的水溫梯度，故此導致濾液對流、出現氣泡等。氣泡會使電泳中斷，而氣溫梯度和對流會大幅度增加分離效率[4]。
在傳統電泳中，為了防止對流，采用各類難流動或不流動物質作為電泳支持介質電功率單位換算關系，如纖維素和凝膠等，這實際上是一種“堵”的方式[4]。
與此相反，在毛細管電泳中則采用去除“源”的策略，即通過縮小毛細管外徑來推動散熱的速率，以達到克服焦耳熱效應的目的?？梢灶A見，不同毛細管的散熱能力肯定各有差別，其分離療效也必然會各有差別，所以假如才能預先推出關于毛細管在電泳過程中的散熱性能或濕度分布，將會非常有用[4]。