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电阻的1欧姆、电压的1伏特、电感的1亨利、电容的1法拉等，当初都是怎么确定的？
为了追溯这些，我们有必要看一下国际单位制
时间，秒
1平太阳日分成24小时，1小时=3600秒。
1960年以前，CIPM（国际计量大会）以地球自转为基础，定义以平均太阳日之86400分之一作为秒定义。即1 Second = 1/86400 Mean Solar day。由于不同时间和不同国家观察平均太阳日的观测误差，另外也有地球自转的变化，这种秒定义的稳定度在10^-8秒左右。
1960-1967年CIPM改以地球公转为基础，定义西元1900年为平均太阳年。秒定义更改为：一秒为平均太阳年之31556925.9747分之一。1 Sec = 1/31556925.9747 Solar Year at 1900。理论上，这个定义的时间是过去时，是稳定不变的。但由于时间已过，要通过各种手段来复现，因此也有各种偏差出现，其稳定度约为10^-9。
1967年，CIPM定义秒是铯133原子（Cs133）基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。这个就是所谓的原子秒，此秒定义一直维持至今。
理论上，秒定义可以以铯原子频率标准器来实现，这种定义是自然标准，而原子内部的频率按说也不随时间或复现的条件而改变的。但实际上，其稳定度依据各标准器的制造方法、维护环境的不同而不同。一般商用的铯频率标准器HP-5071稳定度约在10-12左右，法国LPTF实验室以绝对温标10-6度的铯原子喷泉制成的原子钟，稳定度约在10-16左右。
电流，安培
真空中无限长相距1米的平行导线，通以恒定的电流，当其作用力为每米2×10^-7牛顿时，电流就是1安培。这个定义是在1946年提出的，1948年在第九届国际计量大会上被批准。有了这个定义，就是把电流归结到长度和力的单位去了，而力又可以很方便、很精确的与质量联系起来，因此理论上可以完美的复现安培。这种直接从定义进行复现的方法，脚绝对测量。
实际上，可以用电流天平、核磁共振等方法复现绝对安培。
图片:slide0037_image271.gif
维持电流是需要能量的，维持精确的电流更是如此。所以复现和保存安培是件很难的事情，所以一般都不直接保留安培，而是保留相对更好复现的伏特和欧姆。
由于电压和电阻都实现了量子化，如果电流也能实现量子化，将实现所谓量子三角形。目前通过运用单电子隧道效应，进行电子计数，可以实现量子电流，只不过电流太小（pA级），因此准确度不高（1ppm级别）。
参考：http://www.jlbjb.com/gddlh/show.asp?id=1198&page=1
电压，伏特
当载有1安培的恒定电流的一根导线的两点间耗散功率为1瓦特时，该两点之间的点位差/电压即为1伏特。
这个定义很明确，但按照这个定义复现起来就比较难，世界上没几个国家愿意经常这样去做，而是利用更简单、更有效的办法。
早期是利用标准电池作为实物基准来维持电压的。
图片:02.jpg
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饱和电池的特点，寿命非常长、电压1.0186V很稳定、可以认为没噪音。由于饱和电池有这三个特点，让现在的固态基准很难超过，所以很多最高计量单位仍然保留标准电池。
但饱和电池脆弱、电池电压低、温度系数大、内阻高、不允许有输出电流。
解决脆弱的方法就是不振动、不倒置、不运输、最好是不移动，尽管很多场合不现实。
解决电池电压低的方法，就是弄上一组10只，可以串联。
解决温度系数大的的方法，就是恒温。很早就有很多高精密的控温电池组。
解决内阻大、不允许有输出电流的办法，就是生产特使的计量设备，例如电位差计、检零计，使得标准电池在工作中尤其是平衡状态无输出。
后来在80年代初期，出现了固态电压基准，Fluke比较成功的732A，不仅对外公开出售，也成为公司自己的基准，替代了饱和电池。
图片:2007327.jpg
这样的商品固态基准尽管体不算小，但比较皮实，不怕移动和运输，很多情况下取代饱和电池做传递用途。目前看，最成功、最好的固态基准，是80年代末期Datron生产的4910：
图片:wavetek4910p.jpg
不过，固态基准从来没有在法定电压基准上占有席位，各国和国际上一直是用饱和标准电池（实物）作为基准的，直到量子时代。
1962年，英国牛津大学研究生B.D.约瑟夫森首先从理论上对超导电子对的隧道效应作了预言；
1970年代初，国内开始研究约瑟夫森效应；
1985年底采用两个串联结，得到了10mV的电压；
1987年底通过鉴定的另一套约瑟夫森电压标准装置，结电压也是10mV，不确定度进入0.1ppm之内；
1990年1月1日，国际计量委员会使用超导约瑟夫森推荐常数（Kj-90=483597.9GHz/V），预示着量子基准时代的到来。
1993年年初，航天集团二院203所引进NIST的1V/10V设备；
1993年底在中国计量科学研究院建立了1V约瑟夫森电压基准装置。采用美国Hypres公司生产的结阵器件；
1996年，中国计量科学研究院开始立项研究建立10V约瑟夫森量子电压基准装置，不确定度进入0.01ppm之内；
1998年航天集团二院203所1V/10V由国家技术监督局批准成为国家电压副基准；
1999年底，10V约瑟夫森量子电压基准装置在中国计量科学研究院正式建立。
以下为国家量子电压基准（图片来自国家计量院网站）
图片:国家量子电压基准研究.gif
以下为203所的量子电压基准/国家副基准，购自NIST（图片来自203所的网站）
图片:203所.jpg
以下为514所的量子电压基准，购自德国supracon（图片来自514所的网站）
图片:514所-pm-P4-0.jpg
2006年1月1日，在国际上启用16年后，我国终于正式启用约瑟夫森超导电压基准作为电压基准，饱和电池在我国推出历史舞台，成为电动势基准。
电阻，欧姆
根据欧姆定律R=V/I，欧姆可由电流和电压导出。
1893年国际度量衡局规定用实物来复现的国际欧姆单位，规定在0度时长为106.3cm、质量为14.4521g的水银柱的电阻为一国际欧姆。用这种方法定义的电阻单位在复现和使用上均较方便，但是其准确度不易进一步提高。主要是由于做成横截面十分均匀的水银柱，技术上有很大困难，另外，水银拄随着温度等外界环境条件的波动而发生的变化也较大。后来由于绝对测量电学单位技术的进步，开始复现出较准确的绝对欧姆，并在1948年国际计量大会上正式决定停止使用国际欧姆而改用绝对欧姆。50年代以前，绝对欧姆都是通过计算自感（或互感）的方法复现的．其准确度约为10ppm量级。60年代以后，发展了计算电容的方法来测定绝对电阻，准确度提高了两个数量级，达到0.1ppm左右：
图片:image140.gif
图片:calcap2.jpg
计算电容即根据理论公式，制作一款可以由长度单位导出的、与形状无关的精密电容，通过电容电桥倍增，再用阻抗法通过频率单位过渡到标准电阻上。
最早的电阻基准是实物基准。最有代表性的实物电阻是美国Thomas的1欧组，年稳达到0.1ppm以内，从1939年到1990年一直是NBS/NIST的主基准：
图片:Bureu2.jpg
量子化霍尔效应于1980年发现，是一种自然基准，有条件的实验室都可以独立复现，另外，自然基准所依赖的物理现象不随时间而变，因而所复现的量值具有高度的稳定性。随后，许多国家都进行了霍尔效应的实验及欧姆的绝对测量，提供了通过最小二乘得出的经过CCE认可的Rk的推荐值。有鉴于此，第18届CGPM和第77届CIPM决议，自1990年1月1日起国际上启用量子化霍尔效应，冯·克里青常数的国际推荐值为 RK-90 = hPe2 = 25812.807Ω，不确定度达到0.01ppm级别。
以下为MI的QHR系统：
图片:MI-QuantΩ-n.jpg
我国最早也是采用实物电阻作为基准，10只标准电阻组中，有一只是Thomas，5只BZ3，4只苏联的P321。
我国在2003年建成量子化霍尔基准，Rk/4=6453.2018Ω，通过800Ω×8哈蒙（辅以53.2Ω电阻）转移到100Ω的SR102上，进而通过10Ω和1kΩ哈蒙再传递到1Ω和10kΩ基准上。后来直接用低温电流比较仪（CCC）传递，不确定度大大降低，据称达到10的-10次方量级的国际先进水平。
以下为中国国家计量院的QHR系统（图片来自计量院网站）：
图片:直流及交流量子化霍尔电阻.gif
图片:量子化霍尔电阻基准.jpg
2006年11月，国质检量函[2006]938 号文件批准了中国计量科学研究院的量子化霍尔电阻装置作为国家直流电阻基准。2007年11月，国质检量函[2007]946 号文件，批准自2008年1月1日起，正式启用量子化霍尔电阻基准开展量值传递工作。
以下为直流电阻副基准测量装置（图片来自计量院网站）：
图片:直流电阻副基准测量装置.jpg
以下为直流电阻计量器具检定系统框图（老）：
图片:直流电阻计量器具检定系统p.gif
由于国内的标准一贯是落后于实际几年，因此新的传递系统还没出现，以下为香港的：
图片:HK.gif
可以看到，传递途径首先发起于QHR，通过CCC传递到100欧的Tinsley电阻，再通过CCC传递到各钟不同阻值的工作标准电阻上。
电量，库仑
1安培电流每秒通过的电量。因此，有Q=IT
电容，法拉
充以1库仑的电量的电容，若电压为1伏特，则电容为1法拉。因此，有 Q=CV，所以Q=IT=CV
电感，亨利
闭合电路的电流每秒均匀变化1安培，产生1伏特的感应电动势，则该闭合电路的电感为1亨利。所以有L=dV/dI
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