El funcionamiento de un motor de c.c. se basa en la fuerza que se produce sobre un conductor eléctrico recorrido por una intensidad de corriente eléctrica en el seno de un campo magnético, según la expresión de la ley de Lorentz.
F = B * L * I
En la que:
B es la inducción de campo magnético (teslas).
L es la longitud del conductor cortado por líneas de campo magnético (metros).
I es la intensidad que recorre al conductor (amperios).
F es la fuerza que se produce sobre el conductor (newton).
El colector (aro marrón) es necesario para invertir la corriente en cada media vuelta ya que de lo contrario el sentido del par sería opuesto en cada semiciclo y el motor no llegaría a arrancar.
Sobre el colector las escobillas permiten alimentar al rotor del motor en movimiento con corriente continua.
En la imagen de la izquierda la corriente en el rotor fluye hacia arriba, del polo negativo hacia el polo positivo, creando el polo Sur en la parte superior y Norte en la inferior, dado que en el estator tenemos el polo norte en la parte superior se produce una fuerza de atracción que hace girar al rotor en sentido horario. En la imagen central no fluye corriente por el rotor.
El imagen derecha vemos como gracias al colector el sentido de la corriente en el estator es de arriba hacia abajo. Es decir el colector ha invertido la corriente en el rotor, generando un campo magnético Norte en la parte superior y Sur en la parte inferior, esto hace que el estator al tener también el polo Norte en la parte superior repela al rotor, consiguiendo de está forma que la fuerza de giro sea también sentido horario, similar a la imagen de la izquierda.
Si no fuese por el colector en cada media vuelta el par de giro en el rotor invertiría su sentido y el rotor no conseguiría girar.