А.А. Чернышев является одним из пионеров развития отечественного телевидения. В 1920-х гг. он активно занимался «устройствами для передачи изображений на расстояние», т.е. системами телевидения с механической разверткой изображения, стал автором девяти изобретений в этой области. В 1932 г. на базе лаборатории ЛЭФИ был создан Институт телемеханики (с 1935 г. – ВНИИ телевидения), работы по телевизионной тематике в котором возглавили ученики Чернышева – А.В. Дубинин, Я.А. Рыфтин, Б.В. Круссер, А.П. Константинов и др. С деятельностью ВНИИ телевидения связаны основные достижения в этой области науки и техники в довоенный период.
Значительным является вклад ученого и в организацию работ по автоматике и телемеханике в нашей стране. В 1920-х гг. им опубликован ряд статей по средствам автоматизации и способам управления энергосистемами на расстоянии. Один из секторов ЛЭФИ стал основой для создания Института автоматики, организованного в декабре 1932 г. В работах этого института Чернышев принимал активное участие в последующие годы.
В 1930 г. за выдающиеся научные работы в области технической физики А.А. Чернышеву была присуждена премия им. В.И. Ленина. В 1931 г. на основе сектора ЛФТЛ, возглавляемого им, было решено организовать самостоятельное учреждение – Ленинградский электрофизический институт. Член-корреспондент АН СССР Чернышев становится директором Ленинградского электрофизического института (ЛЭФИ).
Научные направления, положенные А.А. Чернышевым в основу деятельности ЛЭФИ, охватывали широкий круг электротехнических проблем. Институт занимался техникой электропередачи энергий большой мощности при высоком напряжении, работами по радиотехнике и телевидению, электротехнической и электромузыкальной акустике, генераторам электромагнитных излучений в широком диапазоне длин волн. Были продолжены также начатые в ГФТРИ разработки в области фотоэлементов, газоразрядных приборов, преобразователей тока различного типа. В 1932 г. Чернышев был избран действительным членом Академии наук СССР и вошел в бюро «Группы техники» при Отделении математических и естественных наук АН СССР.
К работе в ЛЭФИ А.А. Чернышев привлек большую группу ученых, ставших в дальнейшем ведущими специалистами в своей области. В отделе электрических колебаний работали Д.А. Рожанский (впоследствии член-корреспондент АН СССР), Ю.Б. Кобзарев, А.Н. Щукин (оба – будущие академики АН СССР), в отделе нелинейных колебаний – Н.Д. Папалекси, В.В. Мигулин (будущие академики АН СССР), в секторе радиотехники – В.П. Вологдин (впоследствии член-корреспондент АН СССР), в отделе электроакустики – профессор Н.Н. Андреев (впоследствии академик АН СССР), А.И. Белов, И.Г. Русаков и др., в лаборатории стабилизации частоты диапазонных генераторов в радиолокации – Б.К. Шембель, А.А. Архангельский и др.
