第二方面,焦耳在研究电动机的过程中,注意到了热量的问题,于是开始研究电流。他不断实验,最终发现了规律,并进行总结和整理,得出了焦耳定律。这个定律提出电流通过导体,热量高低与电阻和通电时间成正比。这一定律使电学有了很大的发展。
第三方面,他测定了热和机械功之间的当量关系,这也是他最大的贡献。他设计了一系列的实验,不断更换设备和材料,可最终所得的结果却相差不大,并且随着精度的提高,结果越来越相近。发现能量之间会发生转换,并且总的质量是不会变的。在这样的研究结果下提出了能量守恒定律,这一定律的提出有着划时代的意义。
第四方面,关于气体的研究,他做了一个实验,研究气体在膨胀和压缩时温度产生的变化。通过对气体分子运动速度与温度的关系研究,成功的计算出了气体分子的运动速度。这一理论的提出,对后世研究气体分子有着重要的贡献,这些都是焦耳的贡献。