从物理训练进入生物学
科尔在欧柏林和康奈尔接受物理与电学训练，1924年到伍兹霍尔研究海胆卵。他后来测量海胆卵、藻类及神经细胞的电性质，用交流电桥等仪器，把细胞表面膜的电阻和电容转化为可比较的数据。
参考：[1]
兴奋时电阻下降，电容近乎不变
1938年，科尔与柯蒂斯通过丽藻及枪乌贼巨轴突实验，发现神经冲动通过时膜电阻大幅降低，而电容变化很小。这有助于把兴奋理解为膜电流通路的改变，而不是膜基本结构完全崩解。
参考：[1]
通过反馈控制膜电压
战后，马蒙特在科尔主持的研究所制作轴突内部电极和反馈装置，科尔建议加入按膜电位控制电流的工作方式。1947年的早期实验将膜电压保持在设定水平，并记录所需电流，为后来分离不同离子电流提供了技术路径。
仪器限制与后续改进
电流电极的极化和膜电压沿轴突分布不均，都会扭曲测量。科尔后来与约翰·穆尔等继续改进装置并分析这些误差，1959年在美国国立卫生研究院建立生物物理实验室，1968年出版《膜、离子与冲动》。
参考：[1]