Elektrikli el aletleri için karbon fırçaların çalışma prensibi esas olarak karbon fırçalar ile fırçalar (karbon fırçalar olarak da bilinir) arasındaki sürtünme ve temas üzerine kuruludur ve fırçalar ile elektrik bakır bobini arasındaki bobinin akım manyetik alanı aracılığıyla elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürme sürecini gerçekleştirir. Karbon fırçalı motorlar esas olarak bir rotor ve bir statordan oluşur, rotor genellikle bir demir çekirdek ve bir bobinden oluşur ve stator ise bir kalıcı mıknatıstan oluşur. Rotor sargılarına enerji verildiğinde, statorun manyetik alanı ile etkileşime giren bir elektromanyetik alan üretilir ve bu da rotorun burulmasına neden olur. Rotordaki bobin, karbon fırça ile fırça arasındaki temas yoluyla sürekli olarak güç kaynağına bağlanır veya bağlantısı kesilir, böylece bobinde AC akımı üretilir. Bu alternatif akım, bobinin içindeki manyetik alan aracılığıyla etki eder ve elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürerek rotoru dönmeye iter.
Motordaki karbon fırçaların rolü çok önemlidir, yaylar veya diğer yapılar aracılığıyla fırçalarla basınç temasını koruyarak akımın normal şekilde iletilmesini sağlar. Fırça ile karbon fırça arasındaki temas kesildiğinde akım durur, bobindeki manyetik alan kaybolur ve rotor dönmeyi bırakır. Temas yeniden sağlandığında akım tekrar akar, manyetik alan tekrar üretilir ve rotor dönmeye devam eder. Karbon fırçaların bu çalışma prensibi basitçe "akım-manyetik alan-kuvvet-dönme" olarak özetlenebilir.
Karbon fırçalar genellikle iyi iletkenliğe ve aşınma direncine sahip grafit gibi iletken malzemelerden yapılır. Motorun statoruna monte edilirler ve bir yay veya ayar vidasıyla motora bağlanırlar. Rotorda bir veya daha fazla toplayıcı halka seti bulunur ve karbon fırça, bu toplayıcı halkalarla temas ederek rotorla bir akım aktarım yolu oluşturur. Akım iletiminin kararlılığı, karbon fırçanın iletken malzemesinin elastikiyetine ve aşınma direncine bağlıdır, bu da toplayıcı halka ile iyi bir temas sağlayabilir ve kararlı akım iletimini koruyabilir. Toplayıcı halka ile temas sürtünmesi nedeniyle karbon fırça yavaş yavaş aşınır, bu nedenle akım iletiminin güvenilirliğini sağlamak için düzenli olarak değiştirilmesi gerekir.
