焦耳定律是说电流流过导体时产生的热量跟电流大小、电阻值和时间有关。公式写成Q等于I平方乘R乘t，Q代表热量单位焦耳，I是电流安培数，R是导体电阻欧姆，t是通电时间秒数。比如你用10安培电流给10欧姆电阻通电1秒，产生的热量就是100焦耳。电流越大电阻越高时间越长，产生的热量就越多，这个关系就像滚雪球一样越滚越大。

为什么热量和电流平方成正比呢？因为电流就像水流一样，水流越急水流冲击管道的力就越强。当电流加倍时，单位时间内通过的电子数量翻倍，这些电子在导体里碰撞原子的次数就变成四倍。根据实验数据，当电流从2安培增加到4安培时，产生的热量从16焦耳变成64焦耳，正好是四倍关系。焦耳在1840年用不同导体做实验发现，即使电阻不同，只要电流和时间相同，产生的热量都相同。比如1安培电流通过5欧姆电阻10秒产生的热量，和5安培电流通过1欧姆电阻10秒产生的热量都是250焦耳。这说明热量只和电流、电阻、时间的乘积有关，跟导体材料无关。就像你用细铁丝和粗铜丝通电，只要电流和时间相同，产生的热量就差不多。