En tant que jeune garçon, James Prescott Joule et son frère ont mené des expériences électriques en se donnant des chocs. Les garçons ont également intentionnellement choqué les domestiques de la famille.
Joule était le fils d'un riche brasseur et a reçu une grande partie de son éducation à la maison jusqu'à l'âge de 15 ans. Le physicien a été formé par John Dalton qui a enseigné à Joule les bases de la physique, de la chimie et des mathématiques. Joule a toujours été curieux d'améliorer la technologie en utilisant la science. La brasserie de son père était le laboratoire parfait, et le physicien a utilisé des pièces récupérées de la brasserie pour mener des expériences thermodynamiques et électriques. Joule a déterminé que la brasserie pourrait économiser jusqu'à 80 pour cent de sa charge de travail mécanique en passant de la vapeur aux batteries. Malgré ses découvertes, la brasserie Joule a continué à utiliser des machines à vapeur à charbon pour produire sa célèbre bière.
Le scientifique a construit son premier moteur électromagnétique à l'âge de 19 ans. Lorsque les fils électriques du moteur ont surchauffé, Joule a remarqué une relation entre le chauffage du métal dans les fils avec l'électricité et le chauffage des fluides dans les flacons. Son expérience la plus célèbre consistait à chauffer de l'eau à l'aide d'une roue à aubes qui tournait lorsque le physicien faisait tomber des poids. Joule a remarqué que le taux de transfert de chaleur et d'énergie est le même dans tous les états de la matière. La mesure mécanique du travail, le joule, est nommée en l'honneur du scientifique.