交流电动机为什么用细铜丝而不用粗铜丝做线圈，不是电阻大耗电吗？为什么卷成团？为什么无皮能绝缘？
1. 为什么交流电动机线圈用细铜丝，而不是粗铜丝？不觉得电阻大耗电吗？
这事儿得从两个方面看：导电性能和结构需求。
电阻和耗电： 你说的“电阻大耗电”没错，电阻确实会产生焦耳热，也就是我们常说的“电能损耗”。根据欧姆定律和焦耳定律，功率损耗 P = I²R，电流越大，电阻越大，损耗就越厉害。
为什么不用粗铜丝？
空间限制： 交流电动机的线圈是要绕在定子或转子的槽里的。如果你用非常粗的铜丝，能绕进去的匝数就少很多。线圈的匝数是决定电动机产生磁场强度（以及最终的功率）的一个重要因素。匝数少了，要想达到相同的磁场强度，电流就得做得很大，这样一来，虽然单根粗铜丝的电阻率小，但总的功率损耗可能反而会增加，而且机器体积也会变得巨大。
磁场形成： 电动机工作的原理是利用电流产生的磁场来驱动转子旋转。磁场的强度和导线中的电流以及线圈的匝数成正比。在电机设计中，需要在匝数、导线截面积、电流大小之间找到一个最优的平衡点，以实现所需的功率输出和效率。细铜丝可以在有限的空间内绕出更多的匝数，这对于建立足够强的磁场至关重要。
散热： 尽管细铜丝电阻率高，但它在相同空间内能绕更多匝数，产生更强的磁场，从而在相同的输出功率下，可能需要的总电流并不比用粗铜丝（但匝数少）要大多少。而且，电机的设计会考虑散热，即使是细铜丝，也有相应的散热设计来保证其不过热。
成本和加工： 粗铜丝更占地方，也更难进行精密的绕制。使用细铜丝更方便进行自动化绕制，也更符合整体的机械设计和制造成本。
简单来说，电动机设计是个权衡的过程。不是简单地追求“电阻最小”，而是要在“导线截面积”、“匝数”、“空间限制”、“磁场强度”、“效率”以及“制造成本”之间找到一个最佳的平衡点。细铜丝给了设计者更多的空间去实现设计目标。
2. 为什么线圈要卷成团？
这个“卷成团”其实是指“绕线圈”，它主要有几个目的：
产生强大的、集中的磁场： 这是最核心的原因。一根导线通电，会产生磁场，但这个磁场比较分散。当把导线一圈一圈地紧密地缠绕在一起时，各个线圈产生的磁场方向会因为绕制方式而叠加增强，形成一个更强大、更集中的磁场。就像你把一堆小磁铁正面排开，它们合起来的磁场比单独的磁铁要强很多。
导磁材料（铁芯）的利用： 电动机的线圈通常是绕在铁芯上的。铁芯具有很高的磁导率，能极大地增强磁场的强度。线圈卷绕在铁芯上，能让铁芯充分地“导磁”，让磁场在电机内部有效地形成通路，驱动转子。如果没有卷绕成线圈，磁场就无法有效地集中和传递。
利用电磁感应原理： 交流电动机的转子旋转，是依靠定子线圈产生的旋转磁场和转子中感应产生的磁场相互作用。如果线圈不是绕制成特定的形状（如多相绕组），就无法形成旋转磁场。
机械强度和固定： 绕制成线圈后，可以更容易地将导线固定在电机槽内，防止其在运行时松动，保证电机的稳定运行。
总而言之，把导线卷成线圈，是为了让电流产生的磁场能够尽可能地集中、增强，并且能够有效地与铁芯和转子相互作用，这是电动机产生动力的基础。
3. 为什么无皮（绝缘漆）能绝缘？
你说的“无皮”我猜是指裸露的铜丝，但实际上，电动机线圈里的细铜丝表面都有非常薄的绝缘漆层。正是这个绝缘漆层，赋予了它绝缘能力。
绝缘漆的构成： 这种绝缘漆通常是聚合物材料，比如聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺等。这些材料的分子结构使得它们本身具有很高的电阻率，能够阻止电流通过。
为什么需要绝缘漆？
防止短路： 电动机的线圈是很多根导线紧密地绕制在一起的，而且导线本身是金属，导电性很好。如果没有绝缘层，当相邻的线圈层或线圈与铁芯接触时，电流就会直接流过去，形成“短路”。短路会导致电流急剧增大，产生极大的热量，瞬间烧毁线圈，甚至损坏整个电机。
形成独立的导电通路： 绝缘漆保证了每一圈导线都能独立地导电，并按照预设的回路形成电流通路，从而产生我们需要的磁场。
耐热性： 电机工作时会发热，绝缘漆需要具备一定的耐高温能力，才能在电机长期运行过程中保持绝缘性能，不被烧断。
耐机械损伤： 绕线过程中，导线会受到一定的摩擦和拉伸，绝缘漆层也需要有一定的机械强度来抵抗这些损伤。
所以，不是“无皮”能绝缘，而是线圈表面覆盖的绝缘漆层赋予了它绝缘能力。这个绝缘层非常薄，是为了在有限的空间里尽可能多地绕线，同时保证安全的绝缘。
希望我这样解释，你能更清楚地明白交流电动机线圈设计背后的道理。这可不是简单的“粗细”或者“有没有皮”那么简单，里面学问可大着呢！
网友意见
题主的忧虑是有道理的，铜线越细电阻越大，电阻越大损耗也越大，因铜线电阻产生的热损耗叫“铜耗”。铜耗过大，既浪费电，也增加电机散热负担。散热不好，会造成电机线圈烧坏。
设计一款电机，要尽可能减小铜耗，所以也最好使用优质的铜、较粗的铜线。最理想的就是零电阻的超导体了，但超导体需要零下200多度的低温，对电机来说，工程上、成本上都无法实现。
铜线的作用是通过电流来产生磁场，或者利用磁场来产生电流，线圈能够通过的最大电流是一个很重要的参数，决定了电机的最大功率。
对电机中的某一个线槽中的线圈来说，看的是该线圈边的总电流，也就是安匝数，比如1根线通10A电流，与通1A电流的10匝线圈，产生的电磁力效果是一样的。所以从原理上来说，用粗线、细线都可以，只要总电流和总电阻满足要求。
但是，还要考虑电源的因素，电源如果只能提供1A的电流，那就只好使用“1A*10圈”的方案，如果电源可以提供10A电流，那么“10A*1圈”也是可以考虑的。
对发电机来说，还有电压方面的要求。假设1圈可以产生1V的电压，那么10圈（串联）可以产生10V。所以线圈匝数，与发电机的输出电压密切相关。
一般地，大电机用粗线，小电机用细线。当然，同一尺寸或功率的电机，用粗线、细线的都有。下面提供几张图，供参考。
这是韩国的一家电机制造厂流水线，正在将绕好的线圈装入定子。图中定子槽中已经装入了2相的线圈组，正在安装第3相。这些线圈都是漆包线绕制的。
这是装好线圈后的定子，待送到一下工位，进行线圈整理。
这是一个潜艇电机的定子。工人正在把预制好的线圈一个一个的镶嵌到定子槽中，可见线圈的导体是很粗的，还有导体上、定子槽中，都有黄色和蓝色的绝缘带和纸。
这是一款大型发电机的定子。说线圈已经不太像了，是由一根根大型铜条组成的。
这款大型电机的转子用的就不是很粗壮的铜条了，也是一束束由漆包线绕制好的线圈。
一款相对较小的直流电机的转子，用了很粗的铜线。
至于线圈卷成什么形状，也取决于电机的设计。现在一些汽车同步电机的线圈，已经不再使用线圈了，而是粗导体，然后端部用所谓的“发夹”进行电气连接了，这种设计可以节省铜材料，缩小端部占用的空间。
为了尽可能提高线槽的空间利用率，导体也设计成方形了。
理论上，圆形导线密绕，理论上的填充率可以达到0.91，而方形导体填充率更高，接近1。而乱七八糟的狂野式绕法，填充率在0.5-0.8之间。不过，对一些应用要求不高的小电机，狂野绕法也能达到设计要求，制造成本低效率高，仍被大量使用。
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