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历史上,在 SI 中,能量的定义仅适用于机械领域,其中给出了质量、时间和长度的单位。因此,电学单位只能通过复杂的机械实验来定义。以前,安培被定义为两根平行导线之间流动的电流在它们之间产生的明确定义的力,这是一个难以通过实验实现的抽象概念。随着量子电学标准的出现,特别是 1962 年 B. Josephson 对约瑟夫森效应的预测 1 ,以及 1980 年 K.v. Klitzing 发现量子霍尔效应 2 ,电学单位的机械实现停止了,电学单位与 SI 脱节,并被用作国际上的“常规”单位。2019 年的修订消除了这种二分法,并巩固了我们的单位制。质量的机械单位是使用约瑟夫森和量子霍尔效应通过电力定义的。虽然基布尔天平 3 成功地合理化了质量单位千克,但它从未在单一实验装置中做到这一点。通常,冯·克里青常数是在单独的实验中实现的,并通过传统的传输标准、导线或薄膜电阻器在基布尔天平中使用。美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的研究人员在单个电流源装置中采用了两个量子电标准,其中基布尔天平的线圈

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