传统的有刷直流电机（常用于电动玩具、电风扇中）通过固定电刷与旋转换向片之间的机械摩擦接触，在旋转过程中自动切换线圈的电流方向，从而产生持续旋转的电磁力矩。
定子是固定不动的。在简易直流马达中，定子是外壳两侧的永久磁铁（左侧为N极/红色，右侧为S极/蓝色），它们在电机内部产生自左向右的水平磁场。
转子是中间会旋转的部分。它上面绕有铜导线线圈。通电时，转子线圈会变成一个电磁铁，它的磁极会跟两侧的定子磁铁发生“同性相斥、异性相吸”的作用，拉动转子旋转。
转子轴上有两个半圆形的铜制换向片连接线圈两端。两侧固定着两个碳刷连接电池正负极。转子旋转时，换向片轮流接触不同的电刷，在越过垂直点时自动颠倒线圈里的电流方向，实现持续的单向转动！
在此交互模型中，左侧展示直流有刷马达的物理剖面，右侧展示其接线电路。当我们将马达接通直流电时，电流通过固定的电刷流入转子线圈，产生电磁力矩；转子受磁力吸引旋转。每当转子旋转 180° 并越过中心线时，换向片的缝隙也会越过碳刷，使得流入转子线圈的电流极性刚好相反，从而让力矩方向在整个旋转过程中保持一致。
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| 步骤 | 转子空间角度 | 电刷 (+) 接触片 | 电刷 (-) 接触片 | 电磁力矩状态 | 线圈电流方向 |
|---|
换向器是一组固定在转子轴上的铜制接触片（在这个简易模型中为左右两瓣），随转子同步旋转。电刷是固定不动的弹性触点（通常由耐磨导电的碳制成），依靠弹簧紧贴在换向器表面。当转子转动时，电刷交替接触不同的换向片。因为电刷一端连正极，另一端连负极，使得流入绕组的电流方向在每次越过中心位置时发生物理反向，从而让线圈磁场在空间上始终与定子磁铁互斥和吸引，保持顺时针力矩。
这是有刷电机的最大优点！它的换向是完全由换向器和电刷组成的机械开关自动完成的。只要在正负极通入普通的直流电，电机就会因为机械换向而自行连续转动。不需要任何微控制器（MCU）、驱动芯片（MOSFET）或换向传感算法，成本极其低廉，系统极其简单。
主要有三个致命缺陷：
• 电刷磨损与寿命短：电刷与换向片在高速运转中不断发生机械摩擦，碳刷会逐渐磨损变短，需要定期更换。
• 电火花与电磁干扰：在换向片交替接触的瞬间，由于电感负载，会产生微小的电火花。这不仅限制了其在易燃易爆场合的使用，还会产生强烈的电磁杂波，干扰电子元器件。
• 效率和散热较差：发热的线圈在旋转的转子上，热量很难通过外壳直接传导散发，热限制了电机的功率密度。
基本原理完全一致。不过，为了避免两极转子在90°绝缘死角无法自行启动的尴尬，四驱车和玩具车里的实际马达通常采用3极转子（三个铁芯极齿，三个换向片）。这样在任何角度下，至少有两相线圈是通电导通的，保证了马达可以在任意静态角度完美自启动，且运行力矩更加均匀平稳。