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每一顆細小的活性炭粒子都具有容量和阻抗，超級電容器就是由這一顆一顆的活性炭粒子合成的。以等效電路的形式描述超級電容器，如【圖1】所示。超級電容器的容量為C1，C2的合成容量。
C１、C２ ： 活性炭電極的容量
R１、R２ ： 絕緣阻抗
R３、R５ ： 電極的阻抗
R４ ： 分離器和電解液的阻抗
合成容量
以更精細的等效電路描述各電極部分，如【圖2】所示。
如【圖2】所示，各電極由活性炭的細粒子組成，每一顆粒子都是有容量和阻抗的超級電容器。因此，向超級電容器充電后，首先從阻抗較小的部分開始充電，阻抗較大部分的容量會出現充電滯后的現象。此外，如果在剛達到充電電壓后就迅速停止充電，則會自動從阻抗較小容量的部分轉向阻抗較大容量的部分進行充電(自充電)，導致端子電壓降低。因此，要給超級電容器充滿電，就需要在到達充電電壓后進行緩和（保持恒定電壓）充電。
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