:::焦耳第一定律.1840年至1843年间，焦耳仔细研究了电流产生的热量。 从这项研究中，他发展了焦耳的加热定律，是其中的第一个被通常称为焦耳效应。焦耳的第一定律表达了导体产生的热量与电流，电阻和时间之间的关系。
磁致伸缩.磁致伸缩效应描述了铁磁材料的性质，这使得它们在受到磁场作用时改变它们的形状。焦耳首先发表了1842年观察铁磁体长度的变化。 
焦耳扩张.1845年，焦耳研究了将气体自由膨胀到更大的体积。这就是所谓的。通过使气体自由膨胀来冷却气体有时