يتضمن المبدأ الهيكلي لفرش الكربون للأدوات الكهربائية بشكل أساسي استخدام فرش الكربون في المحركات أو المولدات، كجهة اتصال منزلقة، تُستخدم فرش الكربون بشكل أساسي في المنتجات المصنوعة من الجرافيت والجرافيت المشبع بالشحم والجرافيت المعدني (المحتوي على النحاس والفضة). فرشاة الكربون هي جهاز ينقل الطاقة أو الإشارات بين الأجزاء الثابتة والدوارة للمحرك الكهربائي أو المولد أو الآلات الدوارة الأخرى، وهي مصنوعة عمومًا من الكربون النقي مع مادة التخثر، ولها مظهر مربع، وهي عالقة على قوس معدني مع زنبرك بالداخل يضغط عليها ضد المفصلة، وعندما يدور المحرك، تنقل فرشاة الكربون الطاقة الكهربائية إلى الملف من خلال المبدل، وتسمى فرشاة الكربون لأن مكونها الرئيسي هو الكربون، وهي عرضة للتآكل والتلف ويجب صيانتها واستبدالها بانتظام، ويجب تنظيف رواسب الكربون
في المحرك الفرشاة، مبدأ عمل فرشاة الكربون هو ترتيب طرفي إدخال الطاقة لكل مجموعة من الملفات بدوره في حلقة، مفصولة عن بعضها البعض بمواد عازلة، لتشكيل شيء مثل الأسطوانة، والتي ترتبط مع عمود المحرك. يتكون مصدر الطاقة من عمودين صغيرين (فرش كربون) مصنوعين من عناصر الكربون، وتحت تأثير ضغط الزنبرك، يتم الضغط على نقطتين على الأسطوانة الحلقية لإدخال طاقة الملف من وضعين ثابتين محددين لتنشيط مجموعة من الملفات. أثناء دوران المحرك، يتم تنشيط ملفات مختلفة أو أقطاب مختلفة من نفس الملف في أوقات مختلفة، بحيث يكون للقطب NS للملف الذي يولد المجال المغناطيسي والقطب NS لأقرب ثابت مغناطيسي دائم فرق زاوية مناسب. ينزلق قطب الكربون على طرف الملف، مثل الفرشاة التي تنظف سطح الجسم، ومن هنا جاء اسم "فرشاة" الكربون. سيؤدي الانزلاق ضد بعضهما البعض إلى الاحتكاك، مما يتسبب في التآكل والتلف، ويجب استبدال فرش الكربون بانتظام. سيؤدي التناوب بين فرشاة الكربون وطرف الملف إلى حدوث شرارات كهربائية وتداخل كهرومغناطيسي والتأثير على المعدات الإلكترونية.
يتم تثبيت الفرشاة في قبضة الفرشاة، ويتم تثبيت قبضة الفرشاة على الغلاف أو الغطاء النهائي، ويتم تثبيت بعضها على وصلة خاصة في الغلاف. هناك العديد من أشكال قبضة الفرشاة، والتي يمكن تقسيمها تقريبًا إلى ثلاثة أنواع: النوع الأنبوبي، والنوع المدمج، ونوع زنبرك الملف. من بينها، قبضة الفرشاة للهيكل الأنبوبي عبارة عن أنبوبي مستدير من الخارج، مضغوط بالبلاستيك، مبطن بأنابيب معدنية، وهو مناسب جدًا للاستخدام والصيانة، وتستخدم معظم المحركات الكاملة قبضة الفرشاة هذه. هيكل قبضة الفرشاة المدمجة مشابه لهيكل قبضة الفرشاة الأنبوبية، ولكن الجزء الخارجي مستطيل، وبعضها يحتوي على دوائر محدبة في الأعلى والجوانب، مما يسهل تضمينه في الأخاديد والثقوب المستديرة في الغلاف. هيكل قبضة الفرشاة لهيكل زنبرك الملف بسيط نسبيًا، ويتم تثبيت الإطار الثابت للفرشاتين وإطار زنبرك الملف المتصل على لوحة بلاستيكية، ويتم تثبيت اللوحة البلاستيكية على وصلة الغلاف. تكون فتحات التثبيت على اللوحة البلاستيكية عبارة عن فتحات طويلة بشكل عام، وبالتالي فإن البلاستيك يمكن تحريك اللوحة لتغيير موضع الفرش
