磁力能托住质量，却留下一个难题
把一圈铜线放进环形磁隙，磁场沿着半径穿过导线。电流绕圆周流动，每一小段导线都受到竖直磁力，整圈的力加起来可以向上托住质量。仪器调节电流，把线圈保持在一个规定高度，称为零位。此时电流越大，托起的重量通常也越大。
仅凭电流还不能知道质量。线圈受多大力，也取决于磁场有多强、多少导线有效穿过磁场。把这些因素合在一起，就叫磁路因子。真正的气隙磁场有空间变化，绕线也有尺寸；若要分别把它们测得足够精细，称量会变得很困难。
让同一个线圈运动一次
磁铁和线圈还有另一种熟悉的配合方式：线圈相对磁场运动，端口会感应出电压。发电机利用这个现象发电；Kibble天平把端口开路，用它来测量磁路因子。在线圈形状和磁场保持相同时，移动越快，感应电压越大；电压除以速度，就给出称量时需要的那个因子。
这一步改变了问题。原先要测准一幅磁场分布和一段细长绕线，现在可以测电压和速度。速度通常由跟随线圈的反射镜与干涉仪读取：光往返于镜子和固定光学装置，运动改变光程。光轴与竖直方向的夹角也要测量，才能把光轴方向的速度换回线圈的竖直速度。
英国国家物理实验室的Bryan Kibble在一九七五年提出这一思路，后来发表。最初的目标与电流单位有关；Josephson效应和量子霍尔效应提供稳定电学参考后，这条机械与电学之间的联系也走向了质量计量。
两次测量合成一个质量
测速给出磁路因子，称量给出维持零位所需的电流，再加上当地重力加速度，就能求出质量。同一个因子在合并的关系里消去，留下电压、电流、速度和重力。常见的写法把两边都写成功率，单位都是瓦。
这里的“虚功率”说的是分开测量后组成的乘积。称量时线圈静止，重力没有对它持续做机械功；测速时电路开路，也没有把电功率送到负载。电流与感应电压分两次测得，最后合成同一条质量关系。
消去因子需要相同的磁路条件
若在磁隙中较高处称量，却只用较低处的测速结果，两个因子可能不同。把它们写成同一个符号不会让差别消失。可行的办法是让测速扫描经过称量位置，沿途测出电压与速度的比值，再在已测范围内求出称量处的数值。扫描没有覆盖那里，就需要新的测量。
位置相同也要留意磁状态。称量电流会带来磁场和发热，磁性材料还可能记住先前的电流历史。两模式因此可能遇到不同的磁路因子。独立的已知质量检验能检查这次比较是否仍相符；一旦检验失败，就要重新查明磁场变化，质量结果才能继续使用。
电学参考把这座桥连向千克
真实计量装置还要知道电压和电流的刻度来自哪里。Josephson电压标准把电压联系到频率，量子霍尔电阻标准提供稳定电阻参考；经校准的电压和电阻又能给出电流。这些电学关系与固定的普朗克常数相连，Kibble天平便有了一条把宏观质量联系到基本常数的道路。
这条道路需要长度、时间、当地重力和电学标准共同工作。磁路设计与两模式检验也因此仍然重要：因子能够消去，依靠的是两次实验真正共享它。