1840年12月，他在英國皇家學會上宣讀了關於電流生熱的論文，提出電流透過導體產生熱量的定律；由於不久 э . х . 楞次 也獨立地發現了同樣的定律，而被稱為焦耳-楞次定律。

焦耳的主要貢獻是他鑽研並測定了熱和機械功之間的當量關係。這方面研究工作的第一篇論文《關於電磁的熱效應和熱的功值》，是1843年在英國《哲學雜誌》第23卷第3輯上發表的。

1852年焦耳和w. 湯姆孫（即開爾文）發現氣體自由膨脹時溫度下降的現象，被稱為焦耳-湯姆孫效應。這效應在低溫和氣體液化方面有廣泛應用。他對蒸汽機的發展作了不少有價值的工作。

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詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818年12月24日—1889年10月11日），出生於曼徹斯特近郊的沙弗特，英國物理學家，英國皇家學會會員。

由於焦耳在熱學、熱力學和電方面的貢獻，皇家學會授予他最高榮譽的科普利獎章（Copley Medal）。後人為了紀念他，把能量或功的單位命名為“焦耳”，簡稱“焦”；並用焦耳姓氏的第一個字母“J”來標記熱量以及“功”的物理量。

焦耳在研究熱的本質時，發現了熱和功之間的轉換關係，並由此得到了能量守恆定律，最終發展出熱力學第一定律。國際單位制匯出單位中，能量的單位——焦耳，就是以他的名字命名。

他和開爾文合作發展了溫度的絕對尺度。他還觀測過磁致伸縮效應，發現了導體電阻、透過導體電流及其產生熱能之間的關係，也就是常稱的焦耳定律。