24岁时 ， 焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究 。。焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上 ， 做成1个电热器 。然后把电热器放入1个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水 。给电热器通电并开始计时 ， 用鸟羽毛轻轻搅动水 ， 使水温度均匀 。从插在水中的温度计，可随时观察到水温的变化 。同时用电流计测出电流的大小 。焦耳把这种实验做了一次又一次，大量数据使焦耳发现：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比 ， 跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。
【焦耳在发现焦耳定律发生的故事】焦耳把这一实验规律写成论文《关于金属导体和电池在电解时放出的热》 。然而，论文并没有引起学术界的重视 。因为在一些学者们看来，电与热的关系不能那么简单 ， 况且焦耳只是1个酿酒师，又没有大学文凭 。一年后，俄国彼德堡科学院院士楞次也做了电与热的实验，并得到与焦耳完全一致的结果 。焦耳的论文才得到重视，后来人们把这个定律叫做焦耳定律 。
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