1. 왼쪽 그림은 battery 의 (+) 에서 전류가 나오고 있으니 battery 가 정상적으로 방전되고 있는, 즉, 회로에 전력을 공급하고 있는 상황입니다. 문제에서 보통 접하는 것이 이런 상황이죠. 이때는 terminal voltage 가 battery 의 본래 emf ε 보다 작습니다. 오른쪽 그림은 battery 의 (+) 쪽으로 오히려 전류가 들어가고 있죠. 이것은 충전상황으로, 이때는 terminal voltage 가 battery 의 본래 emf ε 보다 큽니다. 계산을 하자면, 왼쪽 그림에서는 (-1 A)*(r) + ε = 10 입니다. 강의에서도 누차 얘기했는데, 저항은 폭포이고 전류는 물입니다. 물이 흘러가는 방향을 따라 폭포를 지나가면 높이가 내려가죠. 그래서 그림의 아래 - 에서 위 + 로 올라갈 때 전위차는 위 식과 같이 됩니다. 반면에 오른쪽 그림에서는 똑같이 이동하려면 전류 방향을 역행해야합니다. 그래서 (+1 A)*r +ε = 20 가 되고, 이 두 식으로부터 emf 와 internal resistance 를 구할 수 있습니다.
2. 제일 바깥에서 보니 electric field 가 안으로 들어가는 화살표로 그려져 있네요. 이 말은 그 안쪽에 있는 net charge 가 negative 라는 것을 의미합니다. 한복판에 + Q 가 있으니 합해서 negative 가 되려면 크기가 Q 보다 더 큰 negative charge 일 수 밖에 없겠네요. 그 숫자가 3 이든 300 이든 상관없습니다.