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神经元细胞膜具有在信号转导过程中不发生变化的被动电学特性。这些恒定的特性受非门控离子通道的电导、膜电容和胞质的电导等三因素的制约。这些特性虽是恒定的，但可影响神经元内信号主动传导的效率。动作电位一旦产生，其传导速度也取决于轴突膜的被动特性。
神经元细胞膜可用等效电路表示。等效电路对于解释神经元的离子通道、有关离子的浓度梯度以及神经元细胞膜贮存电荷的能力等三大特征很有帮助。等效电路模型既能对离子运动如何产生神经信号提供直观的说明和定量的解释，也能对理解神经肌肉功能的临床电测试原理提供理论基础。形成等效电路的第一步是将膜的物理特性同膜的电学特性联系起来。