Каким образом мы границу диэлектриков делим на две пластины, на которых одинаковые по модулю заряды?
Граница диэлектриков будет эквипотенциалью (из симметрии). Значит, можно мысленно вставить туда металлическую пластину, внутри которой поле нулевое. Суммарный заряд пластины будет нуль, то есть на ее поверхностях будут противоположные заряды. Дальше можно мысленно эту пластину разрезать и разнести части, при этом поля в диэлектриках не изменятся.
Все это, естественно, в пренебрежении краевыми эффектами.