Как сделать мощный и малопотребляющий электромагнит ?

Напряженность поля зависит от количества тока, огибающего сердечник. Это может быть сто проволочек с током 0,1А, или один толстый виток с током 10А - поле получится одинаковое. Разным получится требуемое напряжение и количество выделяемого тепла. Поэтому толщину провода (и соответственно, количество витков) выбирают так, чтобы потребляемый ток был по возможности сильнее, но не превышал возможностей источника тока.
Лучше всего - много витков как можно более толстым проводом. Но тогда вступает в силу ограничение по геометрии - размеры сердечника и доступный объем обмотки. Забей весь доступный объем как можно плотнее - будет выше КПД.
Еще лучше намотать ОЧЕНЬ много витков тонким проводом. Тогда и витков много, и объем небольшой. А чтобы сопротивление не ограничивало силы тока, погрузи обмотку в жидкий гелий. Тогда можно добиться громадной мощности, сосредоточенной в крошечном объеме.

Это не возможно, так как энергия не берётся из никуда, поэтому чем мощнее электромагнит, тем он больше потребляет, это уже аксиома.

много витков

http://www.kondratev-v.ru/samostoyatelnye-rasschety/elektromagnity.html
Мощность, вернее, максимальное тяговое усилие зависит в первую очередь от сердечника, его материала, сечения и формы. Загнав сердечник в насыщение, никаким увеличением тока или числа витков большего результата уже не добиться.

Минимальное потребление энергии можно обеспечит исключительно при использовании высокотемпературных сверхпроводников.

Все зависит от источника питания сколько вольт и ампер

Тебе надо почитать литературу и сделать расчет.
Чтобы поле было максимальным система должна работать в точке близкой к насыщению.
Возьми учебник и посчитай. Тут долго рассказывать.
Должен быть оптимум витков. Не мало и не много.

на основе эффекта - сверхпроводимости .

тонким много витков в импульсном режиме

питать его переменным током