当阴极材料为W、C，但电流较小或者阴极材料采用熔点较低的Fe、A1、Cu时，阴极表面的温度受电流或材料沸点的限制．不能产生较强的热发射以供给所需的电子流。由于电子供应不足，使得邻近阴极区的弧柱处正负电荷的平衡首先受到破坏。造成过剩的正离子堆积，形成正电场。

热发射越弱，则正电场越强，在这一正电场的作用下，使阴极产生电场发射，同时加速电子运动，在阴极区产生碰撞电离，共同向弧柱提供所要的电子流；这种形式的导电机构也称为冷阴极导电机构．是熔化被电弧焊常见的导电机构。