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为研究膜被动特性对神经活动的影响，可将膜的等效电路简化成RC耦联电路。由于实验目的只在于观察膜电位（ V m）的变化速率而不是 V m的绝对值，有关电池予以忽略。为消除膜电阻的影响，只观察 C m的作用，可使用一个强度弱到使门控通道不致开放的电脉冲进行细胞内刺激，此时可有两种跨膜电流：离子电流（ionic current， I i）和电容电流（capacitive current， I c）。膜的总电流（mem-brane current， I m）为两者之和。
I m＝ I i+ I c （式1-6-9）
其中离子电流或电阻电流代表离子通过通道的实际运动；电容电流则引起膜电容上电荷的净贮存，电容器内、外表面符号相反电荷的净增多。
如神经元细胞膜只有电阻特性，经膜外流的电脉冲将立即引起膜电位变化；如神经元细胞膜只有电容特性，膜电位将呈斜坡样升高。由于膜实际是阻容并联，实际的膜电位变化呈指数式增高，处于以上两种特例的中间位置，起始的坡度有如纯电容成分，最后的坡度则与纯电阻成分一致，可以下式表述：
Δ V m（t）＝ I m R （1-e -t/τ ）＝ I m R （1-e -t/ R C ） （式1-6-10）
式中， τ 是Δ Vm 达到 Vm 终值63%或（1-1/e）×100所需的时间，称为时间常数（time constant TC， τ ），为RC的乘积。RC越低，或时间常数越小，则信号扩散的速率越快；RC乘积越大或 τ 越大，则信号转导速率越慢。 τ 一般为1～20ms。
为研究膜电阻的作用，需设法消除 I c。为此延长电脉冲的刺激时间 t ，使 t ≫ τ 时，可达一稳态，使 I c＝0。
由于 I c＝0，所有的 I m均为 I i，因而 I m＝ I i电位的分布即与 C m无关，而只取决于膜电阻（ R m）与轴浆纵向电阻或轴突内电阻（ R i ）以及细胞外电阻（ R o ）的相对值。
注入胞内的电流，将沿轴突或树突的一定长度上的几条路径流动。由于电流总是沿电阻小的路径流动，较多的电流将通过注射部位的膜流动，因各处 R m是一样的，长的 R m甚至随电路路径（x）的延长，膜总面积的增大而减小；但 R i常随电流流动距离（ x ）的增大而增大，因 R i＝∑ R i或 R i.x。由于 V m＝ I m R m，Δ V m（ x ）将随传导距离（ x ）的延长，而指数式地衰减。
Δ V m（x）＝Δ V o e -X/λ （式1-6-11）
式中Δ V o为X＝0时注射电流引起的膜电位变化， λ 为膜的长度常数（length constant）或空间常数（space constant， λ ），是Δ V m衰变到 V o 的1/e或37%的距离，决定于 R m与 R i的比值：
λ ＝（ R m/ R i） 1/2 （式1-6-12）
信号传导速度的快慢意义重大。有几个不同的机制，可加快神经信号的传导速度。其一是增加轴突的直径：由于轴浆纵向电阻 R i与轴突直径的平方成反比，而单位轴突长度的 C m却与轴突直径成正比，因而轴突加大的净效应是 R i C m值降低， τ 减小，从而使神经信号传导速度加快。其二是通过髓鞘形成（myelination）：通过髓鞘形成可使轴突膜的厚度增大100倍。平行板电容器的电容与绝缘物质的厚度成反比，因而髓鞘形成将使 C m降低，从而降低 R i C m。髓鞘形成所致的有髓鞘轴突直径比同样直径的无髓鞘轴突更能减少 R i C m，因而有髓鞘纤维的传导速度比无髓鞘纤维快的多。其三是郎飞结：动作电位通常由轴丘处的裸露轴突触发。通过郎飞结内流的电流将使前方有髓鞘纤维电容放电。即使髓鞘形成使 C m变的相当小，沿轴浆下流的电流量也将受到限制，并不足以使有髓纤维全长的电容放电，以致动作电位的幅度在被动扩布过程中逐渐变小。但这种情况不致出现，因髓鞘每隔1～2mm留下一个2μm长的裸露区——郎飞结。该处的电压门控性通道密集，对轴突上游去极化的被动扩布可产生强大的Na + 内流反应，使动作电位的振幅周期性地得到增强，防止衰减。由于髓鞘的 C m低，动作电位在结间区的扩布很快，而在高 C m的郎飞结区有所减慢，从而形成一种结到结的跳跃传导（saltatory conduction）。
在仅由对电压有依赖关系的电导元件构成的简单回路中，稳态的电流-电压（current-voltage， I-V ）关系服从欧姆定律，
I ＝ gV （式1-6-13）
如 g 为常数，不依赖于电压， I-V 特性呈线性。如 g 是 V 的增或降函数， I-V 特性则将表现出整流作用， I-V 曲线将向左或右移。根据Nernst通量方程，可以证明即使像滤纸那样简单的膜也可观察到膜电位的整流（rectification）、非线性和时间瞬量。由于这些性质也是电可兴奋的生物膜的特征，因而也可能与动作电位和生物电的产生有关。这些非欧姆行为是由于外加电压或电流时，膜内的可运动离子分布发生变动。这种离子分布的变化导致膜电导和膜电位的变化。