1. Невиновна пишется слитно по общему правилу: частица не пишется слитно с прилагательным, если в сочетании с ним образуется слово противоположного значения и не подразумевается противопоставления. Это правило распространяется и на полные, и на краткие прилагательные (как в вашем случае). Думаю, тут и так всё понятно.

А почему не виновата пишется раздельно? Для того чтобы это понять, проанализируйте два списка прилагательных, в которых присутствует полная и краткая форма каждого слова.

A)

1. Красивый — красив
2. Краткий — краток
3. Виновный — виновен

Б)

1. Согласный — согласен
2. Виноватый — виноват
3. Способный — способен

Посмотрите на эти два списка повнимательнее. Чем они отличаются? А тем, что в первом списке у прилагательных при переходе из полной формы в краткую смысл никак не менялся, а во втором значение прилагательных изменялось(мы смотрим на эти слова без учёта контекста, не рассматриваем их употребление с зависимыми словами, то есть анализируем значение слов в голом виде):

Согласный — дружный (согласные движения)
Согласен — придерживающийся одинакового мнения (согласен с тобой)

Виноватый — выражающий сознание вины (виноватые глаза)  
Виноват — провинившийся (я во всем виноват)

Способный — одаренный (способные дети)
Способен — умеющий делать что-либо (способен быть серьезным)

По правилу Розенталя краткие прилагательные, имеющие в полной форме иное значение, пишутся с не раздельно.

Слово виновата, как мы выше выяснили, подходит под это правило, поэтому с отрицательной частицей не пишется раздельно:

Она была не виновата.

Невиновна пишется слитно по общему правилу: частица не пишется слитно с прилагательным, если в сочетании с ним образуется слово противоположного значения и не подразумевается противопоставления. Это правило распространяется и на полные, и на краткие прилагательные (как в вашем случае). Думаю, тут и так всё понятно.

А почему не виновата пишется раздельно? Для того чтобы это понять, проанализируйте два списка прилагательных, в которых присутствует полная и краткая форма каждого слова.

A)

1. Красивый — красив
2. Краткий — краток
3. Виновный — виновен

Б)

1. Согласный — согласен
2. Виноватый — виноват
3. Способный — способен

Посмотрите на эти два списка повнимательнее. Чем они отличаются? А тем, что в первом списке у прилагательных при переходе из полной формы в краткую смысл никак не менялся, а во втором значение прилагательных изменялось  (мы смотрим на эти слова без учёта контекста, не рассматриваем их употребление с зависимыми словами, то есть анализируем значение слов в голом виде):

Согласный — дружный (согласные движения)
Согласен — придерживающийся одинакового мнения (согласен с тобой)

Виноватый — выражающий сознание вины (виноватые глаза)
Виноват — провинившийся (я во всем виноват)

Способный — одаренный (способные дети)
Способен — умеющий делать что-либо (способен быть серьезным)

По правилу Розенталя краткие прилагательные, имеющие в полной форме иное значение, пишутся с "не" раздельно.

Слово виновата, как мы выше выяснили, подходит под это правило, поэтому с отрицательной частицей не пишется раздельно:

Она была не виновата.