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在直流電動機的內部，中心放置著一個繞有線圈的轉子，周圍放置著帶有北極和南極的定子。
當電流流過直流電機時，根據弗萊明定律，線圈中會產生磁場。當磁化的轉子極與定子極極性相同時，便會產生排斥力，當極性不同時，便會產生吸引力，使轉子旋轉。
當流過轉子的電流反向時，吸引力和排斥力就會發生變化，通過此過程的交替，轉子便按固定的方向旋轉。此外，磁化所需的電力由與稱為換向器的部件接觸的導電刷提供。
由于結構簡單，可以廉價地制造具有高輸出扭矩效率的電機。但由于電刷在旋轉時與換向器接觸，因此電刷會磨損。因此，對于小型有刷直流電機來說，電刷的壽命就是電機的壽命。
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