Se una delle basi viene scaldata si stabilisce tra i due morsetti una differenza di potenziale che dipende dalla differenza di temperatura ed è pari a 36 volte quella che si stabilirebbe se si utilizzasse una sola coppia.
Il dispositivo, quando è collegato ad un galvanometro astatico di Nobili, costituisce un termoscopio differenziale di grandissima sensibilità (detto da Nobili Termo-Scopio Elettrico o Termo-Moltiplicatore) e le due basi annerite ne fanno un buon rivelatore di radiazione integrale.
La sensibilità di questa pila termoelettrica è notevolmente aumentata dall'utilizzazione del ricevitore a trombetta; infatti, rivolgendo la trombetta verso la sorgente, la radiazione che colpisce la superficie interna delle sue pareti, che hanno una riflettività molto elevata, viene concentrata sulla pila.
L'altra faccia della pila è protetta dalla custodia cilindrica in ottone e da un coperchio, pure in ottone, che ne chiude la base libera.
Questa pila, che era stata così modificata dietro suggerimento di Macedonio Melloni (1798-1854) Professore di Fisica a Parma, venne utilizzata, dallo stesso Nobili e da Melloni, per ricerche sul calore raggiante i cui risultati furono presentati all'Accademia delle Scienze di Parigi il 5 settembre 1831.