За пять лет под руководством Чернышева ЛЭФИ выполнил большое число новых разработок: была спроектирована и построена уникальная опытная линия передачи трехфазного тока при сверхвысоком напряжении 500000 В; разработаны новые типы ионных преобразователей переменного тока в постоянный и постоянного тока в переменный при мощностях, превышающих 1000 кВт; созданы и введены в эксплуатацию устройства защиты слабого тока, по своим характеристикам превосходящие зарубежные аналоги; разработан принципиально новый тип генераторных ионно-лучевых радиоламп; создана широкая серия измерительных приборов различного назначения и др.
Несмотря на значительные успехи ЛЭФИ в разработке новой техники, в 1935 г. Чернышев ушел из института, будучи не согласен с преобразованиями, произведенными вышестоящей организацией. Ленинградский электрофизический институтбыл передан Наркомату авиационной промышленности, ему было присвоено «номерное» наименование НИИ-9. Главным направлением работы НИИ-9 стало создание мощных генераторов электромагнитной энергии, с помощью которых предполагалось создавать направленное излучение, способное выводить из строя приближающиеся самолеты противника. Появились и оптимисты, надеявшиеся получить с помощью таких генераторов острофокусированные «лучи смерти», которые будут разрушать боевую технику и наземные сооружения, подобно тому, как это делал гиперболоид в фантастическом романе А.Н. Толстого. Работы, проведенные в НИИ-9 в дальнейшем, свидетельствовали, однако, что самолеты с металлической обшивкой нечувствительны к «лучам смерти» достижимой мощности. Не принесли успеха и попытки использовать направленное электромагнитное излучение для разрушения разнообразных объектов.
А.А. Чернышев продолжил работу на кафедре техники высокого напряжения Ленинградского политехнического института, профессором которой он был избран в 1934 г. С 1935 г. он являлся председателем Всесоюзного научного инженерно-технического общества энергетики и возглавлял Комиссию постоянного тока АН СССР. Кроме того, начиная с 1936 г., ученый выполнял обязанности заведующего лабораторией газового разряда Энергетического института.